CN116472094B - 带有过滤器筒芯的水箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于家用设备的水箱(1)，具有水箱底(2)，其中在所述水箱底(2)上设置有用于紧密连接过滤器筒(4)的环形水箱密封面，所述水箱密封面包围用于让水通过所述水箱底(2)的壁到达家用设备的水箱通道开口。所述水箱的特征在于，设置围绕所述水箱密封面从所述水箱密封面的外部向内到水箱通道开口的水通道，所述水通道能够在所述过滤器筒被插入时通过过滤器侧的致动元件封闭。

Description

带有过滤器筒芯的水箱

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的水箱。

背景技术

在带有水箱的载水家用设备，特别是诸如咖啡机、茶机等饮料机中，通常使用过滤器筒以对应于规定的应用来改善水质。经常在这种过滤器筒中使用用于软化水的过滤器介质，例如离子交换树脂，或用于改善味道的过滤器介质，例如活性炭。还与过滤器介质组合地设置添加剂的定量添加，例如用于健康或改善味道，如添加矿物质或维生素等。

根据现有技术的这种设备的水箱通常在水箱底具有水箱连接元件，所述水箱连接元件具有环形水箱密封面，用于紧密连接为这种水箱设置的过滤器筒的过滤器连接元件，所述水箱连接元件包围在水箱底的水箱通道开口，所述水箱通道开口让水从过滤器筒和水箱流向所述家用设备。

这种水箱和过滤器筒例如描述在出版物DE 10 2004 049 877A1、EP 1 867 606A1和DE 197 17 054C2中。

为了防止使用不合适的过滤器筒，已经为所述水箱连接元件提供了编码元件，从而可以仅使用与这些编码元件相匹配的过滤器筒。

出版物US 2006/0054547 A1公开了一种带有中央立管的过滤器，该中央立管具有径向开口，控制阀通过该径向开口打开或关闭。

在例如出版物WO 2008/017492 A2、EP 2 433 906 B1、EP 2 063 972 B1、EP 2049 220B1、EP 2 049 221 B1和EP 2 049 218 B1中公开的特定设计中，也将多边形的密封件和水箱密封面用于编码，从而除了密封功能之外，使用密封件本身还实现额外的编码功能。在一种实施方式中存在旁路，所述旁路的横截面可通过过滤器筒的角度位置改变。

这些设计的缺点是，与圆形轮廓相比，有角的轮廓更难实现密封功能。

发明内容

因此，本发明的任务是提出这样的水箱和替代过滤器筒，其中只有用匹配的过滤器筒才能从水箱供应经过过滤的水。

该任务从根据权利要求1的前序部分的水箱和过滤器筒出发通过权利要求1的特征解决。

在下文中，分配给水箱的元件一般设有分配的词头“水箱”，分配给过滤器筒的元件一般设有分配的词头“过滤器”。本发明的有利设计和扩展的特征在下文中被描述为它们不是必须存在，但可以存在。

根据本发明的具有根据本发明的过滤器筒的水箱的特征在于，在水箱侧设置绕过所述水箱密封面从所述水箱密封面的外部向内到水箱通道开口的水通道，所述水通道可以在所述过滤器筒被插入时通过封闭元件封闭。这样的封闭元件因此是编码元件，以防止使用不合适的过滤器筒。在该水道未封闭的情况下，未经过滤的水会绕过过滤器筒继续流动。水通道和相关联的封闭元件在此都可以针对不同的过滤器筒和/或水箱进行不同的构造并因此可以被不同地编码。

在本发明的有利扩展中，所述水箱密封面沿着其外周相对于中心轴线具有变化的半径，使得所述水箱密封面包括径向的凹陷和/或径向的凸起，其中所述凸起和/或凹陷具有圆形的(runden)走向(Verlauf)。

在这样的水箱连接元件中可以插入具有对应形状的过滤器侧过滤器连接接管。通过圆周侧交替的弯曲的形状，在过滤器连接接管插入到具有径向向内的水箱密封面的水箱连接元件中时，基本上在整个外周上实现期望的密封效果。

水箱密封面可以构造为与过滤器筒的过滤器密封面匹配，使得环形水箱密封面形成水箱连接元件的指向所述水箱通道开口的中心轴线的内表面。

为了使用其中过滤器密封面的凹陷和/或凸起被构造为围绕圆线周期性摆动的过滤器筒，水箱密封面的凹陷和/或凸起也与过滤器密封面匹配地构造为围绕圆线周期性摆动。

为了适配于对应成形的过滤器密封面，也可以在水箱密封面那侧上沿着直径小于3cm的圆线设置6个凹陷和6个凸起。

环形水箱连接元件包括环形弹性体密封件，在所述环形弹性体密封件中预成形地设置有径向的凸起和/或径向的凹陷。这样的水箱连接元件在与以下过滤器筒结合时特别有利，所述过滤器筒的环形过滤器连接接管在过滤器密封面的区域中由在工作温度下形状固定的塑料制成。在插入过滤器筒时，所述弹性体密封件屈服于过滤器筒那侧的形状固定的塑料。

所述弹性体密封件优选地在径向的凸起和/或径向的凹陷的内侧具有相对于所述过滤器筒密封的水箱密封面。

此外有利的是，所述弹性体密封件的水箱密封面具有从上到下朝向中心轴线的倾斜走向。这种走向导致在过滤器筒的插入过程中所述弹性体密封件越来越多地向外弹性变形，并且通过由此产生的恢复力产生接触压力，该接触压力确保了期望的密封效果。

通过使弹性体密封件的变形，除了固定功能和密封功能之外，还可以引发一种或多种另外的功能。这例如也可以是液压功能，例如用于关闭或打开根据本发明的通道的阀功能或旁路功能等。

为了使用弹性体密封件，有利的是水箱底包括紧固环和插入所述紧固环中的弹性体密封件。位于外部的紧固环于是防止弹性体密封件膨胀，从而弹性体的弹性恢复力几乎完全可用于产生接触压力。

为了避免紧固环和弹性体密封件之间的流动，所述弹性体密封件可以具有密封面，用于将所述弹性体密封件相对于所述紧固环紧密封闭。此外，所述弹性体密封件可以具有密封面，用于将所述紧固环相对于所述水箱底紧密封闭。

根据本发明的水通道设置为水箱底中的用于未过滤水的旁路通道，所述旁路通道从水箱内部空间延伸通过所述紧固环和通过所述弹性体密封件。由此如果不使用过滤器筒，则可以从水箱中排放。如果没有可用的过滤器筒或需要在没有过滤器筒的情况下工作，例如在相关联设备的诸如清洁或除垢的维护工作中，可能需要这样的排放。在这种情况下使用的清洁剂或除垢剂不应进入过滤器筒。

所述旁路通道例如可以包括在所述弹性体密封件中的环形间隙，使得分布在外周上的水流入出口管路中。

优选地，所述弹性体密封件包括封闭元件，借助于该封闭元件可以封闭所述旁路通道，特别是通过将所述过滤器筒插入所述弹性体密封件中。由此，在使用匹配的过滤器筒时无需进一步措施即可关闭旁路。

所述弹性体密封件可以例如被成形为，使得所述封闭元件包括环形间隙中的两个相对的环形密封面，通过所述密封面可以在所述弹性体密封件变形时封闭所述环形间隙。如果两个环形密封面中的内密封面在过滤器筒插入所述弹性体密封件时膨胀，则与外环形密封面形成形状配合，其中所述旁路通道被关闭。

为了简单地将紧固环和/或弹性体密封件固定到水箱底上，所述紧固环可以包括用于与水箱底卡锁的卡锁元件。

此外，在所述水箱底上可以设置定心元件用于插入所述过滤器筒中。借助于这种定心元件可以引导过滤器筒插入正确的运行位置。此外，使用定心元件也可以通过其造型进行进一步的编码，以确保只使用合适的过滤器筒。此外，还可以利用这样的定心元件施加固定功能，例如防止过滤器筒的扭曲或倾斜。过滤器筒的无意松脱也可以通过对应的摩擦表面来防止，使得在移除过滤器筒时必须克服对应的摩擦力。也可以在定心元件上安装额外的固定元件。

为了将定心元件与弹性体密封件连接，所述定心元件可以具有底板，所述底板位于所述弹性体密封件的容纳部中并且从后面接合所述弹性体密封件的边缘。因此，所述定心元件通过所述弹性体密封件固定在水箱底上。

如果设置未过滤水的旁路，则所述定心元件可以例如在所述底板中具有旁路开口，所述旁路开口通向中央排放口。

所述定心元件优选地包括定心心轴，所述定心心轴从所述定心元件的底板向上突出并且具有环形外表面，所述环形外表面具有相对于中心轴线变化的半径，使得所述外表面包括径向的凹陷和/或径向的凸起。这样的定心心轴与弹性体密封件和相关联过滤器筒的过滤器连接接管的外轮廓适配。

在本发明的优选设计中，所述定心心轴的外表面的凹陷和/或凸起被构造为围绕圆线周期性地摆动。这种构造对应于对应的弹性体密封件的形状，因此仅空出带有凹陷和/或凸起的环形间隙以用于匹配的过滤器筒的插入。因此，该设计防止在弹性体密封件内使用其他方式成形的连接几何结构并因此改进了编码。此外，在过滤器连接接管的内侧上可以沿着其凸起和/或凹陷支撑过滤器连接接管，以使弹性体密封件在插入过滤器筒时在相对的外侧上可靠地变形。

定心心轴的外表面的凹陷和/或凸起可以具有圆形的走向以适配于所述弹性体密封件和/或所述过滤器连接接管的形状。

在弹性体密封件和/或过滤器连接接管的对应走向的情况下，为了适配定心心轴在所述定心心轴的外表面上沿着直径小于3cm的圆线设置六个凹陷和六个凸起。

在具有凹陷和/或凸起的外表面上方，在有利的设计中设置台阶和向内偏移布置的突出部，所述突出部进一步插入过滤器筒中并因此提供更大的轴向引导长度。

为了防止不合适的过滤器筒在所述台阶上的轴向密封，可以在环形外表面上方布置至少一个在外周表面的延伸部中向上突出的齿。

在环形外表面上方，可以在所述定心元件中设置至少一个通向水箱通道开口的通道开口，所述通道开口将进入所述过滤器筒的进水口与出水口连接并且仅由根据本发明密封的过滤器筒关闭。

通过在所述定心元件中在环形壁上方设置至少一个引导肋，可以改进轴向引导和定心。在此，在该引导肋旁边或在具有多个引导肋的情况下的引导肋之间，水可以流通。这些引导肋可以在插入过滤器筒时在上述引导槽中引导。

通过将一个或多个引导肋在上侧朝向中心轴线倾斜，得到了用于居中插入过滤器筒的另一引导辅助装置。过滤器连接接管在插入时可以沿着这些斜面滑动，直到所述过滤器连接接管到达中心位置为止。

所述弹性体密封件也可以具有密封面，用于将所述紧固环相对于所述水箱底紧密封闭，以确保没有来自水箱的不期望的水经由所述紧固环从所述过滤器筒旁流过。

所述紧固环还可以包括用于将所述紧固环与插入部件卡锁或与所述水箱底卡锁的卡锁元件。由此有利于紧固环的安装。如果定心元件如上所述也由紧固环保持，则也简化了定心元件的安装以及必要时也简化了位于定心元件下方的水箱阀的安装。

如果在水箱底上设置属于所述水箱底的插入部件，所述插入部件包括设置在水箱侧的用于连接所述过滤器筒的部件，则水箱的设计得到简化。通过插入部件可以很容易地在水箱设计相同的情况下制造不同的连接结构，其方式是使用不同的插入部件。此外，由此针对水箱和相应插入部件的制造公差选择不同的要求。

这种插入部件在此可以有利地包含所述弹性体密封件和/或所述紧固环和/或所述定心元件和/或至少部分地包含所述旁路通道。所有必要的水箱连接结构都可以设置在插入部件上，从而只能通过选择匹配的插入部件来将水箱适配于特定的过滤器筒。

在根据本发明的水箱中，使用与所述水箱密封面适配的过滤器筒。在这种过滤器筒中，过滤器密封面被成形为使得过滤器密封面沿着环形过滤器连接接管的外周的走向具有相对于中心轴线变化的半径，从而所述过滤器密封面包括对应于所述水箱密封面的径向凸起和/或径向凹陷，其中所述凸起和/或凹陷具有成圆走向，从而避免拐角或边缘。同时，过滤器连接接管可以用作用于封闭旁路的致动元件。

通过过滤器连接接管的这种设计，存在另外的编码可能性。过滤器密封面的这种形状与水箱密封面的对应形状相匹配，其中通过在所述圆周的走向中从外到内交替并且反之亦然的弯曲，使得很难或完全阻止了将形状上不匹配的密封件张到或压到固定的水箱侧接触表面上或插入固定的水箱侧接触表面内。

通过凸起和/或凹陷的圆形的走向改善了过滤器密封面与水箱密封面的密封效果，从而避免了拐角或边缘。通过避免了密封面区域中拐角或边缘的圆形的走向，密封功能得到了改善，例如与现有技术中的多边形形状相比。通过变化的半径也可以改进机械夹持并且由此改进固定，例如也与圆形形状相比。

此外，径向的凸起和/或凹陷模仿环形弹簧的形状，所述环形弹簧的外周可以弹性扩张或压缩。在此，该弹性效果也改进了密封效果，因为通过弹簧压力将过滤器密封面压平在相关联的水箱密封面上。过滤器密封面和水箱密封面也可以用于固定过滤器筒，于是形成过滤器固定表面或水箱固定表面。这种在过滤器密封面和水箱密封面的相互作用中的固定功能通过这种弹性效果得到改进。

可以通过以下方式改进过滤器密封面的弹性变形能力，即所述过滤器连接元件的具有所述过滤器密封面的环形过滤器连接接管在过滤器密封面的区域中具有环形壁，所述环形壁具有平行或相互倾斜的壁内侧和壁外侧。取决于连接接头是被插入到水箱固定表面上还是被插入到水箱密封面中，环形壁的壁外侧或壁内侧包括或形成所述过滤器密封面。

由于在该构造中壁的与过滤器密封面相对的一侧具有相同的形状以及对应更大或更小的外周，因此该壁总体上构造为环形弹簧。于是该环形壁形成具有平行或相互倾斜的外周侧的环形弹簧。

过滤器连接元件的具有过滤器密封面的环形过滤器连接接管可以至少在过滤器密封面的区域中由在工作温度下比弹性体形状更固定的塑料制成。通过这种强度，过滤器筒的过滤器连接接管能够在没有损害性形状变化的情况下在水箱侧的水箱密封面上施加接触压力以建立紧密连接。

这种形状固定的塑料比弹性体更坚固，从而利用过滤器连接接管可以使水箱侧的弹性体密封件变形。由此可以产生接触压力。通过弹性体密封件的变形还可以提供所述弹性体密封件的一个或多个另外的功能，例如机械或液压功能，如固定功能、阀功能或旁路功能等。

这在以下情况下例如是有利的，即过滤器密封面形成过滤器连接元件的环形过滤器连接接管的外表面，所述外表面远离过滤器出口开口的中心轴线。尽管外周侧曲率是变化的，这种过滤器连接接管也能在被插入到具有相应径向指向内的水箱密封面的水箱侧水箱密封件中时基本上在整个外周上施加向外的接触压力，以达到期望的密封效果和/或固定效果。

在本发明的一种扩展中，所述过滤器密封面的凸起和凹陷的布置被构造为在外周上旋转对称。由此导致环形弹簧的恢复力均匀分布在外周上，同时过滤器筒更稳定地固定和密封在已安装位置下。当凸起和/或凹陷被构造为围绕圆线周期性摆动时，导致过滤器密封面在外周上的旋转对称设计。由此过滤器筒可以处于不同的角度位置，使得过滤器筒更容易连接。此外，还可以根据角度提供另外的技术功能。

通过以下方式使得过滤器筒更稳定地固定在安装位置中，即水箱密封面和/或过滤器密封面的凸起和凹陷以相同的角度布置在外周上。以这种方式形成的环形弹簧无论是在凸起区域还是凹陷区域中都可以在外周上均匀变形。

过滤器固定表面的凸起和凹陷可以沿圆线形成波形，其中所述波形由形成所述凸起的凸圆弧和形成凹陷的凹圆弧的交替序列组成。通过遵循圆线的走向产生径向定向的弹性效果。

如果凹圆弧和凸圆弧在凹弯曲和凸弯曲之间过渡处的转折点相切地连接，则可以进一步改善环形弹簧的弹性效果。

在本发明的特定设计中，凸圆弧的弧长大于凹圆弧的弧长。凸圆弧的扫掠角因此大于凹圆弧的扫掠角。由此，这些弯曲之间的切向过渡相对于环形弹簧的中心圆倾斜地延伸，从而在变形期间在这些过渡中不会出现径向向内或向外定向的力。

在特定实施方式中，凸圆弧和凹圆弧具有相同的圆弧半径。由此在圆弧内在变形期间产生类似的力分布。

圆弧可以布置为，使得凸圆弧和凹圆弧位于外包络圆之内和内包络圆之外，其中凸圆弧的圆心位于内包络圆之内，并且凹圆弧的圆心位于外包络圆之外。该形状产生与包络圆相比或与在包络圆之间延伸的圆弧的中心线相比的平坦走向，由此使得环形弹簧更容易扩张或收缩。

当内包络圆的半径在外包络圆半径的5％到15％之间时，显示出良好的功能。

此外已证明有利的是，凸圆弧和/或凹圆弧的半径在外包络圆的半径的20％和35％之间。

此外，如果在壁外侧和与所述壁外侧平行或倾斜的壁内侧之间的壁厚在外包络圆的半径的7％和10％之间，则这种弹簧环的弹性效果也有利。

此外已经表明，如果凹圆弧和凸圆弧的弯曲之间的转折点更靠近内包络圆而不是外包络圆时，则走向是有利的。

所述过滤器密封面可以形成所述过滤器连接元件的环形过滤器连接接管的外表面，所述外表面远离所述过滤器出口开口的中心轴线。尽管外周侧曲率是变化的，这种过滤器连接接管也能在被插入到具有相应径向朝内的水箱固定表面的水箱侧开口中时基本上在整个外周上施加向外的弹性接触压力，以达到期望的密封效果和/或固定效果。反过来，当插入到具有相应径向朝外的水箱密封面的水箱侧水箱连接接管上时，可以通过径向朝内的过滤器密封面基本上在整个外周上向内施加弹性接触压力，以达到期望的密封效果和/或固定效果。

在本发明的特别实施方式中，在所述过滤器连接接管的内侧和外侧上均设置有过滤器固定表面，其中一个或两个过滤器固定表面同时形成过滤器密封面。这样的过滤器连接接管可以被插入到水箱侧的环形槽中，该环形槽的侧壁分别形成水箱固定表面和/或水箱密封面。

例如，当沿着直径小于3cm的圆线设置六个凸起和六个凹陷时，已经显示出非常有效的星座图。

所述过滤器筒的过滤器入口开口可以在所述过滤器连接接管的外侧上构造为环形滤网开口，由此水箱中的过滤器筒对容纳在水箱中的水是敞开的。

所述过滤器筒的改进在于，在所述过滤器连接接管内设置用于引导和容纳水箱侧定心元件的引导结构。因此，当过滤器筒被插入到相关联的水箱中时，过滤器筒可以在轴向方向上取向，并且在工作位置下以这种取向方式固定。

如果所述引导结构具有至少一个在轴向方向上延伸的引导槽，即平行于中心轴线延伸的引导槽，以用于容纳所述水箱侧定心元件的至少一个引导肋，则通过该引导结构可以与相关联的水箱侧定心元件相互作用地利用在将过滤器筒插入水箱中时的轴向运动将所述过滤器筒引导至至少一个角度位置，并附加地固定在那里。

为了在多个角度位置提供引导和固定，所述引导结构可以为此具有多个分布在外周侧的引导槽。

如果引导槽的壁圆整(gerundet)成使得槽宽度关于工作位置从下向上逐渐变细，则导致过滤器筒被很好地引导至期望的角度位置。如果引导槽的壁圆整成使得槽宽度径向地从内向外逐渐变细，则也可以改善过滤器筒的引导。两个逐渐变细的槽形状的组合产生一种漏斗效应以使得水箱侧定心元件的肋进入这种槽。

所提到的槽形状例如可以借助于所述引导结构的连接引导槽的壁中的内弯拱部形成。

过滤器密封面的根据本发明的形状还可以用于改善过滤器筒的固定，其方式是所述过滤器密封面同时被设置为过滤器固定表面。设置为过滤器固定表面的过滤器密封面的根据本发明的形状便于过滤器连接接管在过滤器固定表面的区域中的变形，因为径向的凸起和/或凹陷形成环形弹簧的形状，该环形弹簧的外周可以弹性扩张或压缩。通过这种由变化的半径促成的变形使得可以改善机械夹持并因此改善固定，例如与圆形或多边形相比。

可以通过以下方式改善过滤器固定表面的弹性变形能力，即所述过滤器连接元件的具有所述过滤器固定表面的环形过滤器连接接管在所述过滤器固定表面的区域中具有环形壁，所述环形壁具有彼此平行延伸的壁内侧和壁外侧。取决于连接接管是插入到水箱固定表面上还是插入水箱固定表面中，环形壁的内表面或外表面包括或形成所述过滤器固定表面。

由于在这种构造中壁的与过滤器固定表面相对的一侧具有相同的形状和对应更大或更小的外周，因此该壁总体上构造为环形弹簧。然后该环形壁形成环形弹簧，该环形弹簧具有平行或相互倾斜的外周侧。

此外，所述过滤器连接元件的环形过滤器连接接管可以具有相对于垂直线倾斜的外壁和/或内壁，使得所述外壁和所述内壁关于所述过滤器筒的工作位置从上到下会聚。由此产生便于将连接接管插入两个形状匹配的水箱侧表面之间的间隙中的引导辅助装置，其中水箱侧表面可以至少部分地形成内水箱密封面和/或外水箱密封面。

对应地，倾斜的外壁可以具有外过滤器密封面壁和/或倾斜的内壁可以具有内过滤器密封面，以与对应的水箱密封面形成密封的形状配合。

用于家用设备的与上述过滤器筒对应的水箱具有水箱底，其中在所述水箱底上设置有用于紧密连接所述过滤器筒的环形水箱密封面，所述水箱密封面包围用于让水从所述过滤器筒通过所述水箱底的壁到达家用设备的水箱通道开口。为了与上述过滤器密封面有利地相互作用，水箱密封面沿着其外周的走向也具有相对于中心轴线变化的半径，使得水箱密封面包括径向的凹陷和/或径向的凸起。

由此在水箱侧产生与上面针对过滤器筒表现出的编码可能性。通过水箱密封面的这种形状，具有对应过滤器密封面的过滤器筒可如上所述用在水箱中。因此，通过这种造型，材料的选择及其布置对于过滤器筒和水箱侧连接的适配也具有决定性意义，因此也可以是编码的一部分。在此，可以避免密封面区域中的拐角或边缘，由此例如与现有技术的多边形形状相比改善了密封功能。通过变化的半径也可以改善机械夹持并由此改善固定，例如与圆形形状相比。

通过水箱密封面和过滤器密封面的彼此形状适配，在水箱侧和过滤器筒侧也都实现了相应的优点。从而水箱过滤器表面和所描述的弹性体密封件始终具有与为此所描述的过滤器密封面或水箱密封面相同的形状规格。

附图说明

附图中示出了本发明的一个实施例，并且基于以下附图更详细地解释本发明的实施例。

具体地：

图1示出了现有技术中具有插入的过滤器筒的水箱底的透视图，

图2示出了具有定心元件和紧固环的水箱底的透视分解图，

图3示出了根据图2的水箱底的透视图，具有内置的定心元件和内置的紧固环，

图4示出了根据图2和图3的水箱底的俯视图，

图5示出了从侧面观察的过滤器筒连接区域的透视图，

图6示出了从斜下方观察的过滤器筒连接区域的透视图，

图7示出了在过滤器连接接管的高度处切开并插入水箱底的过滤器筒的透视图，

图8示出了在引导槽的高度处切开并插入水箱底的过滤器筒的透视图，

图9示出了插入水箱底的过滤器筒的透视图，

图10示出了定心元件的透视图，

图11示出了水箱阀打开时没有过滤器筒的水箱底的截面图，

图11a和图11b示出了图11的两个局部放大图，以说明水箱密封件中的可封闭旁路管路，

图12示出了根据图11的具有插入的过滤器筒的水箱底的截面图，

图12a示出了图12的局部放大图，以说明关闭的旁路管路，

图13示出了根据本发明的过滤器连接接管的示意性端视图，

图13a示出了图13的局部放大图，以及

图14示出了过滤器筒的示出了连接区域的区段，以通过对连接接头进行去角斜切来说明引导辅助装置。

具体实施方式

图1示出了根据现有技术的饮料机的水箱1的常见设计，该饮料机例如是咖啡机，例如全自动咖啡机。水箱1包括水箱底2和部分以虚线表示的水箱侧壁3。具有过滤器壳体5的过滤器筒4插入到水箱1中。水箱底2与过滤器筒4的连接通过水箱侧的水箱连接元件6和过滤器侧的过滤器连接元件7实现。

过滤器筒4位于水箱1的内部空间8中，即过滤器筒4在运行过程中完全或部分地竖立在储存在水箱1中的水中。水箱1的用于将水箱1连接到未示出的饮料机的过滤器连接接管9从水箱1的下侧突出。

图2示出了水箱底2的圆形局部，其中设置有紧固环10和定心元件11，用于置入到水箱底2的凹陷12中。具有构造为O形环的密封件14的水箱阀体13也在图2中可以看见，两个销15从该水箱阀体向上突出。紧固环10还承载弹性体密封件16。

在图3和图4中，紧固环10和定心元件11内置于水箱底2中。在这里可以看出，销15可以穿过所述定心元件并从而形成编码元件，用于相对于相关联的设备连接部对水箱进行编码，在插入水箱时必须从该机器连接部端致动水箱阀体13。此外，在图4中可以清楚地看到形成水箱密封件17的弹性体密封件16是环形密封件，其沿着其外周相对于中心轴线A具有变化的半径R，使得水箱密封件17的形成水箱密封面18的内表面包括径向的凹陷19和径向的凸起20。第一水箱密封面18同时用作第一水箱固定表面。

图5示出了匹配的过滤器筒22的连接区域21。过滤器连接接管23形成被具有轴向延伸的突出部25和凹部26的外环24包围的内环。在内环23和外环24之间具有环形入口滤网27，水通过该入口滤网进入过滤器筒。过滤器连接接管23的外表面28和内表面68也设置有凸起29和凹陷30以与水箱密封面18匹配。过滤器连接接管23的外表面28和/或内表面68可以同时用作过滤器固定表面。

在图6的视图中，除了示出过滤器筒22的连接区域21的上述部分之外，还示出了过滤器筒22的用于容纳定心元件11的引导结构31的特殊设计。该引导结构具有与多边形环34的边缘33对齐的引导槽32，在当前示例性地具有与六边形环的六个边缘对齐的六个引导槽。在根据图7的从上方看的截面图中，截面穿过该多边形环34。

位于边缘33和引导槽32之间的内弯拱部35向上接入到过滤器筒的内部。内弯拱部35形成引导槽32的侧壁36。通过这种拱起的形状，引导槽32的壁36既在轴向方向上向上(相对于工作位置)逐渐变细，又在径向方向上从内向外逐渐变细。在根据图8从上方看的界面中，截面在明显形成引导槽32的高度处延伸。在中心，在内部接入上升管路37，通过该上升管路将进入过滤器筒22的水向上引导至过滤器段。

图9示出了整个过滤器筒22。在过滤器壳体37中，过滤器壳体37具有可选的侧面计量开口38和所描述的底部的水连接部。可选的计量开口38仅在被构造为从容纳在过滤器壳体37中的计量室向储水器释放添加剂的过滤器筒的情况下设置，所述添加剂例如是矿物质、维生素等。由于这种计量室在过滤器壳体37内相对于过滤器段是关闭的，因此该剂量室对于过滤来说不再重要。因此，根据本发明的过滤器筒也可以在没有该计量室及其计量开口38的情况下毫不费力地构造。在图9中特别是可以看到工作位置，本说明书中以上和以下的说明都涉及该工作位置。

在图10中可以看见定心元件11的透视图。定心元件设有底板39，该底板在已安装状态下位于弹性体密封件的容纳部中并且从后面接合在弹性体密封件的边缘。定心心轴40从底板39向上突出并具有环形外表面41，该外表面也形成第二水箱固定表面。该外表面41具有相对于中心轴线A沿外周变化的半径，使得该外表面41也包括径向的凹陷42和凸起43。从而外表面41适配于过滤器连接接管9的对应形状。

为了进一步适配，该外表面41的凹陷42和凸起43也构造为围绕圆线周期性地摆动并且具有圆形的走向。在所示出的实施方式中，对应于过滤器筒22的所示实施方式的设计沿着直径小于3cm的圆线设置有六个凹陷42和六个凸起43。在其他过滤器筒中，对应匹配性地更改外表面41或第二水箱固定表面的适配。

对定心心轴11的外表面41的所有适配导致在已安装状态下只有外表面41与弹性体密封件16之间的环形槽开放以用于插入过滤器连接接管23。由此得到进一步的编码以防止使用不合适的过滤器筒。此外，通过这种方式可以将过滤器连接接管23通过其内侧支撑在定心心轴11的外表面41上。从而可以通过沿着整个外周形状变化的形状均匀地增加过滤器连接接管施加到弹性体密封件16上的接触压力。

在环形外表面上方设置有至少一个向上突出的齿44。一个或多个齿44安装在定心心轴40的台阶45上。与齿44有距离地设置了另外的跟随外表面41的形状抵靠在台阶45上方的隆起46，使得在齿和隆起46之间保留间隙47。一个或多个齿44和/或隆起46可以防止使用轴向密封件来绕过编码。在外表面41上方还设置有通道开口48，在定心元件11的已安装状态下，所述通道开口通向水箱通道开口。通过该通道口48可以将过滤器筒22过滤后的水从水箱中排出。

一个或多个底部通道开口49设置在外表面41下方及底板39中。未过滤的水可以通过这些底部开口从水箱中导出。在隆起46下方并且在承载外表面41的壁内产生用于容纳水箱阀体13的空腔50。

在环形外表面41上方设置有引导肋51，所述引导肋可以在其上侧如在所示实施例中那样倾斜。以这种方式形成的引导斜面52有助于将引导肋51引入过滤器筒22的引导槽32中。在根据图4的截面图中可以清楚地看到在插入的过滤器筒22中引导肋51的引导斜面52。

图11、图11a、图11b、图12和图12a示出了用于在有和没有过滤器筒22的情况下连接过滤器筒22的水箱1的组装部件。紧固环10设置有卡锁凸起53，紧固环10可以利用卡锁凸起53卡锁在水箱底2上，其方式是紧固环10从后面接合水箱的底部肋54。弹性体密封件16具有底部区段55，该底部区段从下方接合紧固环10并且从而将弹性体密封件16与紧固环10保持在水箱底2上。

为了相对于水箱底2密封，弹性体密封件16具有密封面，该密封面在当前情况下由密封凸缘56实现。为了将弹性体密封件16相对于紧固环10紧密封闭，可以在不同的位置处设置环绕的密封面。在所示的实施例中，设置有成型在弹性体密封件16的上部上的环形密封件57，其在紧固环的密封槽58中与紧固环密封。

弹性体密封件16包括一体式彼此模制和连接的外环59和内环60。外环59和内环60在其形状方面都沿着外周跟随紧固环10、过滤器连接接管23和弹性体密封件16的变化半径以及由此形成的凹陷和凸起。外环59是阶梯形的并且承载环形密封件57以及密封凸缘56。外环59还设置有一个或多个旁路开口61，未过滤的水可以通过旁路开口61在流动方向P1上进入外环59与内环60之间的环形间隙62。弹性体密封件16的旁路开口61在已安装状态下直接与紧固环11中的旁路开口63连接，该旁路开口63例如也可以在图1和图3中看出。未过滤的水可以从环形间隙62离开水箱1通过旁路开口63在方向P2上流入对应的饮料机中。

内环60在其下侧具有密封唇64，该密封唇在外环59上与密封面65相对。在弹性体密封件16的松弛状态下，外环59与内环60之间的环形间隙62在底部敞开，如在图11中看到的，使得在旁路中引导的未过滤的水可以在流动方向P2上从环形间隙62流出。在该状态下，内环60的形成水箱密封件17的内侧66在其走向中向内向下倾斜。旁路的设计在根据图11a和图11b的放大图中突出示出。

当插入具有过滤器连接接管23的过滤器筒22时，弹性体密封件16变形，使得内侧66被向外压并且基本上垂直地沿着过滤器连接接管延伸。在此过程中，密封唇64被压到对面的密封面65上并且因此环形间隙62并且由此还有通过旁路开口61、63的旁路被关闭。通过该变形产生接触压力，该接触压力将水箱密封面17压到过滤器密封面28上并且同时将密封唇64压到密封面65上。这种状态在图12和图12a中示出。

水箱阀体13既在图11又在图12中通过相关联的设备的止动件(未详细示出)抵抗复位弹簧67而上升到空腔50中并且从而处于打开位置，该打开位置对应于插入水箱。如果从设备上移除水箱，则水箱阀体13在复位弹簧67的压力下关闭。

水箱密封面18由弹性体密封件16的内侧66形成并且同时构成第一水箱固定表面18。在这一侧，就像上面已经说明地由过滤器密封面28形成的第一过滤器固定表面28在过滤器筒5、22的插入状态下处于接触压力下，所述接触压力使弹性体密封件16变形，从而实现固定和密封的形状配合。

在此，由过滤器连接接管23的内表面形成的第二过滤器固定表面68(参见图5)压在形成第二水箱固定表面的外表面41上。这种形状配合也是在接触压力下形成的。通过过滤器连接接管23的根据本发明的造型，该过滤器连接接管形成在需要时可以弹性扩张的环形壁69。由此得到在通过对应的张力引起的良好固定的同时补偿公差的可能性。由于第一过滤器固定表面28和第二过滤器固定表面68的相互平行或相互倾斜的造型，连接接头23的位于它们之间的环形波纹壁69形成波纹环形弹簧70。在此，第二过滤器固定表面68也可以用作第二过滤器密封面。

根据图13的前视图和根据图13a的局部放大图的过滤器连接接管示出了具有凸起29和凹陷30的所描述的波状形状。过滤器连接接管23的壁厚为W的环形壁69具有壁外侧71上的第一过滤器固定表面28和壁内侧72上的第二过滤器固定表面68。壁外侧71和壁内侧72在所示视图中平行延伸，但在轴向方向上朝向彼此倾斜，这将在下面进一步解释。因此，基于虚线示出的中心线73进一步说明该波状形状。

中心线73以波形在外包络圆74和内包络圆75之间延伸，所述外包络圆的半径具有波状形状的变化半径中的最大值，而所述内包络圆的半径具有波状形状的变化半径中的最小半径。中心线73的凸起29和凹陷30形成凸圆弧76形状的波峰和凹圆弧77形状的波谷。在所示实施方式中，所有圆弧76、77具有相同的圆弧半径(Segmentradius)S。圆弧76、77的中点78、79对于凸圆弧76而言位于内包络圆75之内并且对于凹圆弧77而言位于外包络圆74之外。凸圆弧76和凹圆弧77相切地过渡到彼此并且均匀地分布在外周上，从而得到旋转对称的形状。在所示的实施例中，分别设置了六个凸圆弧76和六个凹圆弧77，它们以30°的角距离交替，即凸圆弧76以彼此相隔60°的角度α存在，而凹圆弧77也以彼此相隔60°的角度α存在。

通过选择圆弧半径和由此带来的相关联中点78、79的相关联位置，中心线以相对平缓的、弯曲的、波形的方式围绕中心圆线80延伸。中心线73以钝角β与中心圆线80相交。由此，凸起29的弧长明显长于凹陷30的弧长，由此由凸起29的弧段扫过的角度γ明显大于由凹陷30扫过的角度δ。这种形状改善了过滤器连接接管23的弹性效果。

为了比较，在图中还示出了圆弧81，其弧段中点82直接位于中心线73上。在该实施方式中未实现的这种走向具有明显更小的圆弧段半径和基本上垂直于中心线73的走向。

良好的弹性效果已针对半径和壁厚示出，在其中，内包络圆75的半径在外包络圆74的半径的5％到15％之间，而凸圆弧和/或凹圆弧的半径在外包络圆74的半径的20％和35％之间。壁外侧71和与壁外侧平行或倾斜(相对于工作位置)延伸的壁内侧72之间的壁厚W优选地在外包络圆74的半径的5％和15％之间。

在所示的示例中，外包络圆74的半径约为11mm，而内包络圆75的半径约为9.75mm。在此，凸圆弧和凹圆弧的圆弧半径约为3.08mm并且在壁外侧71和与壁外侧平行或倾斜延伸的壁内侧72之间的壁厚大约为0.9mm。

在图14中可以看出，过滤器连接接管23的根据实施方式分别也形成一个或两个过滤器密封面28的外壁71和/或内壁72相对于垂直线倾斜角度ω1或ω2，从而外壁和内壁关于过滤器筒4、22的工作位置从上向下会聚。在将连接接头23插入到弹性体密封件16与水箱1的外表面41之间的环形间隙中时，形成一个或多个角度ω1和/或ω2的一个或多个斜面形成插入辅助装置。

附图标记列表：

1水箱

2水箱底

3水箱侧壁

4过滤器筒

5过滤器壳体

6水箱连接元件

7过滤器连接元件

8内部空间

9过滤器连接接管

10 紧固环

11 定心元件

12 凹陷

13 水箱阀体

14 密封件

15 销

16 弹性体密封件

17水箱密封件/环形密封件

18 水箱密封面

19 凹陷

20 凸起

21 连接区域

22 过滤器筒

23过滤器连接接管/内环

24 外环

25 突出部

26 凹部

27 入口滤网

28过滤器密封面/外表面

29 凸起

30 凹陷

31 引导结构

32 引导槽

33 边缘

34 多边形环

35 内弯拱部

36 壁

37 过滤器壳体

38 计量开口

39 底板

40 定心心轴

41 外表面

42 凹陷

43 凸起

44 齿

45 台阶

46 隆起部

47 空隙

48 通道开口

49 底部通道开口

50 空腔

51 引导肋

52 引导斜面

53 卡锁凸起

54 底部肋

55 底部区段

56 密封凸缘

57 环密封件

58 密封槽

59 内环

60 外环

61 旁路开口

62 环形间隙

63 旁路开口

64 密封唇

65 密封面

66 内侧

67 复位弹簧

68第二过滤器固定表面/内表面

69 壁

70 环形弹簧

71 壁外侧

72 墙内侧

73 中心线

74 外包络圆

75 内包络圆

76 凸圆弧

77 凹圆弧

78 中点

79 中点

80 中心圆线

81 圆弧

82 弧段中点

83 转折点

84 水箱通道开口

A 轴线

W 壁厚

S 圆弧半径

P1 流动方向

P2 流动方向

Claims (13)

1.一种用于家用设备的水箱(1)，具有水箱底(2)，其中在所述水箱底(2)上设置有用于紧密连接过滤器筒的环形的水箱密封面(18)，所述水箱密封面包围用于让水通过所述水箱底(2)的壁到达所述家用设备的水箱通道开口(84)，

其特征在于，

设置有绕过所述水箱密封面(18)从所述水箱密封面(18)的外部向内到水箱通道开口(84)的水通道，所述水通道能够在所述过滤器筒被插入时通过过滤器侧的致动元件(23)封闭，

所述水箱密封面(18)和/或所述过滤器筒的过滤器密封面(28)具有相对于中心轴线(A)变化的半径，使得所述水箱密封面(18)和/或所述过滤器密封面包括径向的凹陷和/或径向的凸起，其中所述凸起和/或凹陷具有圆形的走向，设置有环形的弹性体密封件(16)，在所述环形弹性体密封件中预成形地设置所述径向的凸起和/或径向的凹陷，以及绕过所述水箱密封面(18)的水通道从所述水箱密封面(18)的外部向内到所述水箱通道开口(84)被设置为水箱底中的用于来自所述水箱(1)的未过滤水的旁路通道，所述旁路通道从所述水箱内部空间(8)延伸通过所述弹性体密封件(16)。

2.根据权利要求1所述的水箱(1)，其特征在于，所述水箱密封面(18)形成环形水箱连接元件的指向所述水箱通道开口(84)的中心轴线的内表面。

3.根据前述权利要求中任一项所述的水箱(1)，其特征在于，所述水箱密封面(18)和/或所述过滤器密封面(28)的凹陷和/或凸起构造为围绕圆线(80)周期性摆动。

4.根据权利要求1或2所述的水箱(1)，其特征在于，所述水箱密封面(18)布置在所述弹性体密封件(16)的所述径向的凸起和/或所述径向的凹陷内侧面上。

5.根据权利要求1或2所述的水箱(1)，其特征在于，所述水箱密封面(18)具有从上到下朝向中心轴线(A)引导的倾斜走向。

6.根据权利要求1或2所述的水箱(1)，其特征在于，所述旁路通道包括在所述弹性体密封件(16)中的环形间隙。

7.根据权利要求6所述的水箱(1)，其特征在于，所述弹性体密封件(16)包括封闭元件，借助于所述封闭元件能够封闭所述旁路通道。

8.根据权利要求7所述的水箱(1)，其特征在于，所述封闭元件包括所述环形间隙中的两个相对的环形密封面，通过所述密封面能够通过所述弹性体密封件(16)的变形封闭所述环形间隙。

9.根据权利要求1所述的水箱(1)，其特征在于，所述过滤器连接元件的具有所述过滤器密封面(28)的环形过滤器连接接管(23)至少在所述过滤器密封面(28)的区域中由在工作温度下形状固定的塑料制成。

10.根据权利要求9所述的水箱(1)，其特征在于，所述塑料比弹性体更坚固。

11.根据权利要求9所述的水箱(1)，其特征在于，所述过滤器密封面(28)形成所述过滤器连接元件的环形过滤器连接接管(23)的外表面，所述外表面远离过滤器出口开口的中心轴线(A)指向。

12.根据权利要求9所述的水箱(1)，其特征在于，所述过滤器连接元件的环形过滤器连接接管(23)具有外壁(71)和/或内壁(72)，所述外壁和/或所述内壁关于所述过滤器筒的工作位置相对于垂直线倾斜ω1和/或ω2的角度，使得所述外壁(71)和内壁(72)从上向下汇聚。

13.过滤器筒，所述过滤器筒设置有筒壳体(5)，该筒壳体将壳体内侧与壳体外侧分开，其中设置有在所述过滤器筒工作期间相对于所述筒壳体(5)的外部环境敞开的过滤器入口开口(40)，其中关于工作时水的流动方向紧接在所述过滤器入口开口的下游设置有用于在所述筒壳体(5)的内部导水的设备，所述设备包括至少一个具有至少一种过滤器介质的过滤器室并且终止于用于将水从所述过滤器筒中吸出的过滤器出口开口中，以及其中设置有环形的过滤器连接接管(23)，用于在所述水箱(1)中连接所述过滤器筒，其特征在于，所述过滤器连接接管(23)形成到根据权利要求1至12中任一项所述的水箱上。