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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Reinigung von Wasser, welche einen Topf, eine in den Topf einsetzbare, Reinigungsmaterial enthaltende Filterpatrone und ein Gefäß zur Aufnahme des Topfes aufweist, in welches bei eingesetztem Topf in denselben gegossenes und durch die Filterpatrone hindurchgetretenes, gereinigtes Wasser gelangt, und welche eine elektronische, mit einer elektrischen Batterie verbindbare Anzeige mit Signalgeber hat, die zeitabhängig ein Signal zum Ersetzen des Reinigungsmaterials durch neues, nicht belastetes Reinigungsmaterial erzeugt (
DE 198 19 098 A1 ).
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Eine derartige Vorrichtung wird beispielsweise zum Reinigen von Wasser eingesetzt, das zur Zubereitung von Tee oder Kaffee verwendet werden soll. Das zu reinigende Wasser wird beim Gebrauch der Vorrichtung nach Öffnen eines gegebenenfalls vorhandenen Deckels in den Topf gegossen. Es tritt dann durch das in der Filterpatrone befindliche Reinigungsmaterial hindurch und gelangt als gereinigtes Wasser in das Gefäß. Das in der Filterpatrone befindliche Reinigungsmaterial, bei dem es sich beispielsweise um Ionenaustauschermaterial handelt, ist nur eine begrenzte Zeit wirksam. Es soll dann zweckmäßig durch neues ersetzt werden. Das kann von dem Benutzer der Vorrichtung nach eigenem Ermessen durchgeführt werden. Maßgeblich dafür ist beispielsweise die Anzahl der Tage, während derer das Reinigungsmaterial einer Filterpatrone im Einsatz war. Die Anzahl von Tagen in denen das Reinigungsmaterial wirksam ist, wird in vielen Fällen vom Hersteller der Filterpatrone bzw. des darin befindlichen Reinigungsmaterials angegeben. Der Benutzer kann sich also notieren, warm er das Reinigungsmaterial auswechseln sollte bzw. will. Das wird ihm mit einer Anordnung zum Einstellen eines Datums bzw. Tages gemäß einer Vorrichtung nach dem
DE-GM 93 06 849 erleichtert. Diese Vorrichtung weist einen Rand mit Markierungen auf, an dem ein verstellbarer Reiter angebracht ist.
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Die bekannte Vorrichtung nach der eingangs erwähnten
DE 198 19 098 A1 hat an einem am Topf angebrachten Deckel ein elektronisches Anzeigegerät, das ab seiner Aktivierung nach einer vorgegebenen Zeitdauer von beispielsweise einem Monat ein von außen erkennbares Signal erzeugt. Dazu wird beispielsweise ein Liquid Crystal Display nach und noch in seinem Erscheinungsbild verändert. Das Anzeigegerät soll automatisch arbeiten und auch den Ablauf der vorgegebenen Zeitdauer anzeigen. Damit ist jedoch keine reale Aussage über den tatsächlichen Zustand des Reinigungsmaterials gegeben. Das Anzeigegerät arbeitet nämlich auch dann, wenn die Vorrichtung nach seiner Aktivierung nur einmal oder zweimal benutzt wird. Das Reinigungsmaterial ist dann nach einem Monat keineswegs verbraucht. Es könnte vielmehr mit voller Wirkung weiter benutzt werden. Wenn das Reinigungsmaterial nach der Vorschrift dieser bekannten Vorrichtung erneuert wird, würde relativ unbelastetes Reinigungsmaterial vernichtet, was unbefriedigend ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschilderte Vorrichtung so zu gestalten, daß ein der tatsächlichen Zeitdauer der Benutzung des Reinigungsmaterials entsprechendes Signal gewonnen wird.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst,
- – daß die Anzeige ein intelligentes elektronisches Bauteil mit Speicherfunktion aufweist, das mit der Batterie verbindbar ist,
- – daß in einem die Batterie enthaltenden Stromkreis ein von der Lage des Gefäßes abhängiges elektrisches Element angeordnet ist, das bei mit vertikaler Achse angeordnetem Gefäß unwirksam ist und bei gekipptem Gefäß mit einer vorgebbaren Mindestschräge seiner Achse eine von dem elektronischen Bauteil erfaßbare, zu einer Gesamtgröße zu addierende elektrische Größe liefert, und
- – daß das Signal bei Erreichen einer vorgebbaren, maximalen Gesamtgröße erkennbar ist.
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Diese Vorrichtung zeigt mit großer Genauigkeit den gesamten Zeitraum an, in dem das Reinigungsmaterial insgesamt tatsächlich benutzt wird bzw. wurde. Das intelligente Bauteil bei welchem es sich um einen Mikroprozessor oder einen Mikrocontroller handeln kann, registriert nur dann einen zu verarbeitenden Meßwert, wenn das Gefäß zum Ausgießen von gereinigtem Wasser in eine entsprechende Schräglage gebracht wird. Dabei hängt die zu registrierende und gegebenenfalls zu addierende Zeitdauer jeweils von der Menge des bei einem Kippvorgang aus dem Gefäß ausgegossenen gereinigten Wassers ab, welche insgesamt der Menge des durch das Reinigungsmaterial hindurchgetretenen Wassers entspricht. Beispielsweise nach einer maximal vorgegebenen aufaddierten Gesamtzeitdauer als Gesamtgröße kann dann ein gut erkennbares Signal ausgelöst werden, so daß der Benutzer veranlaßt wird, das Reinigungsmaterial zu erneuern.
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Die Vorrichtung kann auch mit einem Stellelement ausgerüstet sein, durch welches die maximale Gesamtgröße verstellt werden kann. Damit ist eine einfache Anpassung der Vorrichtung an unterschiedliche Wasser mit schwankender Konzentration von Verunreinigungen und unterschiedlichen Verunreinigungen möglich.
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Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungen dargestellt.
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Es zeigen:
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1 die Vorrichtung nach der Erfindung in Gebrauchslage.
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2 eine schematische Darstellung einer in der Vorrichtung verwendbaren Anzeige.
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3 einen Stromkreis mit einer Batterie und einem Schalter als elektrisches Element.
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4 einen in der Vorrichtung verwendbaren Schalter in genauerer Darstellung.
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5 ein Achsen-Diagramm.
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6 und 7 gegenüber den 3 und 4 veränderte Ausführungsformen mit einer Tauchspule als elektrischem Element.
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Die Vorrichtung besteht gemäß 1 aus einem Gefäß 1 zur Aufnahme von gereinigtem Wasser, an dem ein Griff 2 zu seiner Handhabung angebracht ist. Das in bevorzugter Ausführungsform aus durchsichtigem Material, wie beispielsweise Glas, bestehende Gefäß 1 kann eine Ausgießtülle 3 haben, um das Ausgießen von gereinigtem Wasser zu erleichtern. In das Gefäß 1 ist gemäß 1 ein Topf 4 eingesetzt, in dessen Boden eine auswechselbare Filterpatrone 5 angebracht ist, die beispielsweise als Granulat vorliegendes Reinigungsmaterial enthält. Die Filterpatrone 5 ist so ausgebildet und im Topf 4 angeordnet, daß in denselben eingefülltes Wasser durch dieselbe hindurchtreten muß und als gereinigtes Wasser in das Gefäß 1 gelangt. Der Topf 4 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen Deckel 6 verschlossen. Er weist außerdem einen Henkel 7 zu seiner Handhabung auf. Der Deckel 6 kann mittels eines Bügels 8 schwenkbar am Topf 4 bzw. an dessen Henkel 7 angebracht sein.
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Die Vorrichtung ist mit einer als „Anzeige” bezeichneten Einrichtung versehen, mit deren Hilfe eine Aussage darüber gewonnen werden kann, wann das in der Filterpatrone 5 enthaltene Reinigungsmaterial erschöpft ist und erneuert werden sollte. Die Anzeige ist feuchtigkeitsdicht an der Vorrichtung angebracht, und zwar so, daß ein zu derselben gehörender Signalgeber von außen gut erkennbar ist. Sie kann dabei am Gefäß 1 oder an dessen Griff 2 oder am Topf 4 oder am Deckel 6 des Topfes 4 oder an dessen Henkel 7 angeordnet sein. Die größte Genauigkeit der Anzeige ist dann gegeben, wenn dieselbe am Gefäß 1 oder an dessen Griff 2 angebracht ist.
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Die Anzeige ist gemäß 2 mit einem intelligenten elektronischen Bauteil mit Speicherfunktion ausgerüstet. Bei dem Bauteil kann es sich um einen Mikroprozessor oder einen Mikrocontroler handeln. Es wird im folgenden einheitlich als Mikroprozessor 9 bezeichnet. Zur Anzeige gehören außerdem eine elektrische Batterie 10 und eine Leuchtdiode 11. Diese drei Bauteile sind vorzugsweise an einer Platine 12 mit einer gedruckten Schaltung angebracht und damit zumindest bei aktivierter Anzeige durch Strompfade miteinander verbunden. An die gedruckte Schaltung der Platine 12 ist außerdem ein in 2 durch ein Kästchen angedeutetes elektrisches Element 13 angeschlossen. Es liegt gemäß den 3 und 6 mit der Batterie 10 und dem Mikroprozessor 9 in einem Stromkreis. Der Mikroprozessor 9 ist mit einem Zeitglied 14 versehen, was in den 3 und 6 durch ein separates Kästchen angedeutet ist. Die Leuchtdiode 11 ist ebenfalls mit dem Mikroprozessor 9 verbunden. Sie wird durch denselben ein- und ausgeschaltet.
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Das elektrische Element 13 kann gemäß 3 ein elektrischer Schalter 15 sein, dessen Stellung von der Lage des Gefäßes 1 abhängig ist. Er ist dann geöffnet, wenn das Gefäß 1 mit vertikaler Achse A1 angeordnet ist, also beispielsweise auf einem Tisch steht. Der Schalter 15 wird dann geschlossen, wenn das Gefäß 1 gekippt wird, und zwar ab einer vorgebbaren Mindestschräge der Achse A1 des Gefäßes 1. Diese Mindestschräge entspricht vorzugsweise einem Winkel, bei dem gereinigtes Wasser aus einem gut gefüllten Gefäß 1 über dessen Ausgießtülle 3 herauszufließen beginnt. Das Gefäß 1 ist dann bis etwa zur Unterkante der Filterpatrone 5 mit gereinigtem Wasser gefüllt. Diese Einstellung des Schalters 15 kann ohne wesentliche Verfälschung des Ergebnisses für die Gesamtzeitdauer der Benutzung eines Reinigungsmaterials auch dann vorgegeben sein, wenn das Gefäß 1 nur bzw. nur noch teilweise mit gereinigtem Wasser gefüllt ist. Der Schalter 15 bleibt solange geschlossen, wie das Gefäß 1 mindestens um eine der Mindestschräge entsprechende Lage gekippt ist.
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Sobald der Schalter 15 geschlossen ist, beginnt das Zeitglied 14 des vorher bereits aktivierten Mikroprozessors 9 zu arbeiten. Es erfaßt die Zeitdauer, während derer gereinigtes Wasser aus dem Gefäß 1 ausgegossen wird und speichert dieselbe ab. Auf diese Weise wird vom Zeitglied 14 jede Zeitdauer erfaßt und abgespeichert, in welcher der Schalter 15 geschlossen ist. Jede einzelne Zeitdauer entspricht dabei einem Vorgang zum Ausgießen von gereinigtem Wasser aus dem Gefäß 1. Die einzelnen Zeitdauern werden vom Zeitglied 14 zu einer Gesamtzeitdauer addiert. Sobald dieselbe einen maximalen, im Mikroprozessor 9 abgelegten Wert erreicht hat, wird die Leuchtdiode 11 durch denselben eingeschaltet. Der Benutzer der Vorrichtung erkennt dieses Signal und weiß dann, daß er das Reinigungsmaterial erneuern soll.
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Die Leuchtdiode 11 kann nach dem Einschalten dauernd leuchten, bis sie vom Benutzer der Vorrichtung ausgeschaltet wird. Sie kann jedoch auch nur kurzfristig eingeschaltet und stets wieder neu eingeschaltet werden, wenn das Gefäß 1 ohne Erneuerung des Reinigungsmaterials weiter benutzt wird.
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Die Gesamtzeitdauer für die Benutzung eines Reinigungsmaterials kann mittels eines dem Mikroprozessor 9 zugeordneten, nicht mit dargestellten Stellelements verändert und dadurch an unterschiedliche, aus dem in den Topf 4 eingegossenen Wasser zu entfernende Verunreinigungen bzw. Konzentrationen von Verunreinigungen angepaßt werden.
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Die Stellung des Schalters 15 ist – wie bereits erwähnt – von der Lage des Gefäßes 1 abhängig. Er hat für seine Betätigung ein verstellbares Kontaktelement 16. Dasselbe ist in einer mit der Platine 12 verbundenen Anordnung zwangsgeführt und zwischen zwei Endstellungen bewegbar. In der einen Endstellung ist der Schalter 15 geöffnet und in der anderen geschlossen. Das Kontaktelement 1o ist vorzugsweise eine metallische Kugel, die zumindest an ihrer Oberfläche elektrisch gut leitend ist. Sie kann beispielsweise zur Erzielung eines möglichst hohen Gewichts aus Eisen bzw. Stahl bestehen und rundum vergoldet sein. Das Kontaktelement 16 – im folgenden kurz „Kugel 16” genannt –, ist beispielsweise in einem rohrförmigen Behälter 17 untergebracht. An einer Stirnseite ist der Behälter 17 durch einen Boden verschlossen. Im Bereich seiner anderen, ebenfalls verschlossenen Stirnseite befinden sich elektrische Kontakte 18 des Stromkreises (3), der durch die Kugel 16 geschlossen bzw. geöffnet werden kann.
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In der Ruhestellung ist das Gefäß 1 vorzugsweise mit vertikaler Achse A1 angeordnet. Die Anzeige ist an der Vorrichtung so angebracht, daß die Achse A2 des in seiner Position gegenüber dem Gefäß 1 starren Behälters 17 gemäß 5 einen spitzen Winkel α mit der Achse A1 des Gefäßes 1 einschließt. Die Kugel 16 liegt dann am Boden des Behälters 17. Der Schalter 15 ist also in dieser Lage des Gefäßes 1 geöffnet.
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Wenn das Gefäß 1 zum Ausgießen von gereinigtem Wasser gekippt wird, werden die Achsen A1 und A2 beispielsweise in die in 5 gestrichelt eingezeichnete Lage verschoben. In dieser, der Mindestschräge des gekippten Gefäßes 1 entsprechenden Lage rutscht bzw. fällt die Kugel 16 im Behälter 17 in Richtung der dem Boden abgewandte Stirnseite desselben. Sie liegt dann in der entsprechenden Endposition an den Kontakten 18 an, die damit elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Der Stromkreis ist dadurch geschlossen. Das Zeitglied 14 des Mikroprozessors 9 erfaßt die Zeitdauer, während der der Schalter 15 geschlossen ist.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung arbeitet beispielsweise wie folgt:
Wenn neues, unbelastetes Reinigungsmaterial in die Filterpatrone 5 eingefüllt ist oder eine vorgefüllte neue Filterpatrone 5 in den Topf 4 eingesetzt wurde, wird die Anzeige und damit deren Mikroprozessor 9 beim nächstfolgenden Benutzen der Vorrichtung durch Drücken eines Knopfes aktiviert. Der Schalter 15 bleibt dabei zunächst geöffnet. Wenn eine ausreichende Menge von in den Topf 4 eingefülltem und durch das Reinigungsmaterial der Filterpatrone 5 hindurch getretenem, gereinigtem Wasser im Gefäß 1 vorhanden ist, kann dasselbe durch Kippen des Gefäßes 1 ausgegossen werden. Sobald die Achse A1 des Gefäßes 1 die der Mindestschräge entsprechende, in 5 gestrichelt eingezeichnete Lage einnimmt, fällt die Kugel 16 im Behälter 17 auf die Kontakte 18. Der in 3 dargestellte Stromkreis wird dadurch geschlossen. Das Zeitglied 14 erfaßt die im Vorangehenden erläuterte Zeitdauer. Wenn das Gefäß 1 nach Beendigung des Ausgießens von gereinigtem Wasser wieder aufgerichtet wird, fällt die Kugel 16 wieder auf den Boden des Behälters 17. Der Stromkreis ist dann wieder geöffnet.
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Das Kontaktelement 16 ist im Vorangehenden als Kugel beschrieben. Es kann aber auch eine andere geometrische Form haben. Dabei muß nur sichergestellt sein, daß in der Schließstellung des Schalters 15 die Kontakte 18 elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Die Kontakte 18 können abweichend von der Darstellung in 4 auch direkt an der Platine 12 als zusätzliche Strompfade angebracht sein. Auch für die Zwangsführung des Kontaktelements 16 kann eine andere Einrichtung als der rohrförmige Behälter 17 verwendet werden. Sie sollte aber stets möglichst feuchtigkeitsdicht sein.
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Das elektrische Element 13 kann gemäß den 6 und 7 auch eine an die Batterie 10 angeschlossene Tauchspule 19 mit einem metallischen Kern 20 sein. Der Kern 20 ist in Achsrichtung der Tauchspule 19 beweglich und beispielsweise mit einer nicht mit dargestellten Feder verbunden. Tauchspule 19 und Kern 20 können in einem Behälter 21 gemäß 7 angeordnet sein. Der Kern 20 ist in dem Behälter 21 geführt, so daß er nur eine axiale Bewegung ausführen kann. Er liegt bei mit vertikaler Achse A1 angeordnetem Gefäß 1 am Boden des Behälters 21 an. Der Kern 20 befindet sich dann außerhalb der am anderen Ende des Behälters 21 angeordneten Tauchspule 19. Wenn das Gefäß 1 zum Ausgießen von gereinigtem Wasser gekippt wird, beginnt der Kern 20 sich entgegen der Wirkung der Feder in Richtung der Tauchspule 19 zu bewegen und in dieselbe einzutauchen. Die dadurch induzierte elektrische Spannung wird durch den Mikroprozessor 9 beispielsweise über einen im Stromkreis von Batterie 10 und Tauchspule 19 liegenden elektrischen Widerstand 22 erfaßt und sowohl in ihrer Größe als auch für die Dauer, in der sie ansteht registriert. Auf diese Weise kann außer der zeitlichen Dauer eines Ausgießvorgangs auch festgestellt werden, wie schnell das Wasser aus dem Gefäß 1 ausgegossen wird.
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Ein zögerliches Ausgießen mit nur schwacher Schräglage des Gefäßes 1 bedingt eine relativ niedrige Spannung, da der Kern 20 nicht vollständig in die Tauchspule 19 eingetaucht ist. Die maximale Spannung liegt nur dann an, wenn der Kern 20 vollständig in die Tauchspule 19 eingetaucht ist. Durch die auf diese Weise mit erfaßte, während des Ausgießens von gereinigtem Wasser abgegebene Wassermenge wird in Kombination mit der Zeitdauer eine vom Mikroprozessor 9 auswertbare elektrische Größe bzw. Gesamtgröße gewonnen, von der eine weiter verbesserte Aussage über den Zustand des Reinigungsmaterials abgeleitet werden kann. Die Arbeitsweise der Vorrichtung mit Tauchspule 19 ist sonst die gleiche, wie sie für den Einsatz des elektrischen Schalters 15 als elektrisches Element 13 beschrieben ist.
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Mit der Vorrichtung nach der Erfindung wird entsprechend der vorangehenden Beschreibung eine Leuchtdiode 11 eingeschaltet. Es kannte für dieses Signal aber auch ein anderes optisch erkennbares Bauteil eingesetzt werden. Statt eines optischen Signals oder auch zusätzlich zu demselben, könnte auch ein akustisches Signal ausgelöst werden.