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Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung, insbesondere für Süßwasser- und Seewasserbecken, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Die
DE 20 2005 001 395 U1 zeigt eine Filtervorrichtung mit einem einen Filterraum umschließenden Gehäuse, mit einer in dem Filterraum drehbar angeordneten Filtertrommel, um die über einen Teil ihres Umfangs ein Filterband von einer Abgabewalze zu einer Aufnahmewalze geführt ist, wobei die Aufnahmewalze antreibbar ist, sodass das Filterband von der Abgabewalze auf die Aufnahmewalze gewickelt wird. Derartige Filtervorrichtungen kommen insbesondere in Süßwasser- oder Seewasserbecken, beispielsweise Teichen oder Aquarien, zum Einsatz, um das Wasser zu reinigen. Dabei setzt sich Schmutz auf dem Filterband ab, sodass das Filterband von Zeit zu Zeit von der Abgabewalze auf die Aufnahmewalze gewickelt werden muss, um das verschmutzte Filterband von der Filtertrommel auf die Aufnahmewalze zu wickeln und unverbrauchtes Filterband von der Aufnahmewalze auf die Filtertrommel zu wickeln.
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Ist das unverbrauchte Filterband vollständig von der Abgabe Walze abgewickelt, muss eine neue Abgabewalze mit unverbrauchtem Filterband eingelegt werden. Wünschenswert ist, rechtzeitig die Information zu erhalten, dass eine neue Abgabewalze mit unverbrauchtem Filterband eingelegt werden muss, um die Funktion der Filtervorrichtung nicht wesentlich zu beeinträchtigen.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Filtervorrichtung bereitzustellen, welche für den Benutzer einfacher zu bedienen ist und bei welcher insbesondere der Benutzer darauf hingewiesen wird, dass sofort oder in Kürze eine neue Abgabewalze mit neuem Filterband eingelegt werden muss.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Filtervorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Filtervorrichtung, insbesondere für Süßwasser- und Seewasserbecken, mit einem einen Filterraum umschließenden Gehäuse, mit einer in den Filterraum drehbaren angeordneten Filtertrommel, um die über einen Teil ihres Umfangs ein Filterband von einer Abgabewalze zu einer Aufnahmewalze geführt ist, wobei die Aufnahmewalze antreibbar ist, so dass das Filterband von der Abgabewalze auf die Aufnahmewalze gewickelt wird, zeichnet sich dadurch aus, dass an dem Gehäuse ein um eine Drehachse schwenkbares Positionsdetektionselement angeordnet ist, welches auf der Abgabewalze aufliegt, wobei an dem Positionsdetektionselement wenigstens ein Magnetsensor und an dem Gehäuse wenigstens ein Magnetdetektor angeordnet ist.
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Dadurch, dass bei der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung an dem Gehäuse ein um eine Drehachse schwenkbares Positionsdetektionselement angeordnet ist, welches auf der Abgabewalze aufliegt, verändert sich die relative Position des Positionsdetektionselements im Raum, wenn von der Abgabewalze Papier abgewickelt wird, da das Positionsdetektionselement aufgrund der Schwerkraft um die Drehachse nach unten schwenkt. Dadurch wird es möglich, eine Position des Positionsdetektionselements festzulegen, an welchem das Filterband von der Abgabewalze vollständig oder nahezu vollständig abgewickelt ist. Mit Hilfe des Magnetsensors, welcher an dem Positionsdetektionselement angeordnet ist, und des Magnetdetektors, welcher am Gehäuse angeordnet ist, kann ermittelt werden, ob sich das Positionsdetektionselement in dieser Position befindet und eine entsprechende Meldung ausgegeben werden, welche einen Benutzer darauf hinweist, dass eine neue Abgabewalze entweder sofort, wenn das Filterband vollständig abgewickelt ist, oder in Kürze, wenn noch ein Rest von Filterband auf der Abgabewalze aufgewickelt ist, zu wechseln ist. Der Magnetdetektor ist dazu insbesondere derart relativ zu dem Magnetsensor des Positionsdetektionselements ausgerichtet, das bei Annährung des Magnetsensoren an den Magnetdetektor das Positionsdetektionselement in der Position ist, in welcher das Filterband vollständig oder nahezu vollständig von der Abgabewalze abgewickelt ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind an dem Positionsdetektionselement zwei Magnetsensoren angeordnet, mit Hilfe derer beispielsweise sowohl die Position, in welcher das Filterband von der Abgabewalze vollständig abgewickelt ist, als auch die Position, in der noch ein Rest von Filterband auf der Abgabewalze aufgewickelt ist, ermittelt werden können und, falls gewünscht, entsprechende Meldungen für den Benutzer ausgegeben werden können. Bei entsprechender Anordnung genügt eventuell ein Magnetdetektor zur Bestimmung der beiden Positionen. In einer alternativen Ausführungsform können auch zwei Magnetdetektoren am Gehäuse angeordnet werden.
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Selbstverständlich ist es möglich, die Anordnung von Magnetsensoren und Magnetdetektoren zu vertauschen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Drehachse des Positionsdetektionselements oberhalb der Drehachse der Abgabewalze angeordnet.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Positionsdetektionselement als bügelartiges Element ausgebildet, welches an seinen beiden freien Enden um jeweils eine Drehachse schwenkbar gelagert an dem Gehäuse angelagert ist. Dies ermöglicht insbesondere eine stabilere Auflage auf der Abgabewalze.
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Besonders bevorzugt ist das Positionsdetektionselement als Papierbremse ausgebildet, da in diesem Fall eine bereits vorhandene Komponente in der Filtervorrichtung, nämlich die vorhandene Papierbremse, als Positionsdetektionselement genutzt werden kann.
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Vorzugsweise ist der Magnetsensor an dem Positionsdetektionselement derart relativ zu dem Magnetdetektor angeordnet, dass bei auf der Abgabewalze aufgewickeltem Filterband der Magnetsensor außerhalb der Detektionsreichweite des Magnetdetektors angeordnet ist und bei nahezu oder vollständig abgewickeltem Filterband der Magnetsensor innerhalb der Detektionsreichweite des Magnetsensors angeordnet ist.
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Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren ausführlich erläutert.
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Es zeigt:
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1 eine 1 eine Seitenansicht einer Filtervorrichtung gemäß dem Stand der Technik mit geöffnetem Deckel,
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2 eine weitere Seiteansicht der Filtervorrichtung gemäß 1,
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3 eine Frontansicht der Filtervorrichtung gemäß 1 mit entfernter Vorderseite,
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4 eine Frontansicht der Filtervorrichtung gemäß 1 mit geschlossenem Deckel,
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5 eine Draufsicht auf die Filtervorrichtung gemäß 1 mit entferntem Deckel,
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6 die Filtervorrichtung gemäß 1 ohne Gehäuse,
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7 eine Frontansicht der Filtervorrichtung gemäß 1 ohne Gehäuse,
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8 eine Seitenansicht der Filtervorrichtung gemäß 1 ohne Gehäuse,
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9 eine perspektivische Ansicht der Filtervorrichtung gemäß 1 ohne Gehäuse,
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10 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Filtervorrichtung gemäß der Erfindung mit einem Positionsdetektionselement und
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11 eine Seitenansicht der Filtervorrichtung gemäß der 10.
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Die 1 bis 9 zeigen verschiedene Ansichten einer Filtervorrichtung 10, welche ein Gehäuse 20 mit einem Boden 21, einem Deckel 22, einer Vorderseite 23, einer Rückseite 24 und zwei einander gegenüberliegenden Seitenwänden 25, 26 aufweist. Das Gehäuse 20 umschließt einen Filterraum 15, in welchem eine Filtertrommel 30 um eine Drehachse 32 drehbar gelagert angeordnet ist. Die Drehachse 32 verläuft insbesondere zwischen den beiden Seitenwänden 25, 26 im Wesentlichen horizontal. Die Wandung der Filtertrommel 30 ist wasserdurchlässig und kann beispielsweise aus einem Drahtgitter, einem Lochblech, einem Sieb oder Ähnlichem bestehen. Das Gehäuse 20 weist wenigstens ein Zuflussrohr 27 auf, welches beispielsweise in der Seitenwand 25 angeordnet sein kann und sich insbesondere im unteren Bereich des Filterraums 15 befindet. Dabei ist das Zuflussrohr 27 außerhalb der Filtertrommel 30 angeordnet, sodass durch das Zuflussrohr 27 zulaufendes, zu reinigendes Wasser zunächst in den Außenbereich um die Filtertrommel 30 des Filterraums 15 gelangt. Das Wasser kann durch die Wandung der Filtertrommel 30 in den Innenraum der Filtertrommel 30 eindringen. Der Innenraum der Filtertrommel 30 kann beispielsweise mit einem bioaktivem Filtermaterial gefüllt sein, um das Wasser zu reinigen und biologisch aufzubereiten. Das gereinigte Wasser kann den Innenraum der Filtertrommel 30 durch wenigstens ein Abflussrohr 28, welches beispielsweise ebenfalls in der Seitenwand 25 innerhalb der Filtertrommel 30 angeordnet ist, verlassen. Die Filtervorrichtung 10 wird insbesondere eingesetzt, um Süßwasser- oder Seewasserbecken wie beispielsweise Aquarien oder Teiche, zu reinigen.
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Um grobe Schmutzpartikel aus dem Wasser herausfiltern zu können, ist über einen Teil des Umfangs der Filtertrommel 30 ein Filterband 40 gewickelt, welches insbesondere als Papiervlies ausgebildet ist. Dazu sind oberhalb der Filtertrommel 30 in dem Filterraum 15 der Filtervorrichtung 10 eine Abgabewalze 50 und eine Aufnahmewalze 60 angeordnet. Die Abgabewalze 50 ist um eine Drehachse 52 drehbar gelagert in dem Gehäuse 20 angeordnet, während die Aufnahmewalze 60 um eine Drehachse 62 drehbar gelagert in dem Gehäuse 20 angeordnet ist. Insbesondere verlaufen die Drehachsen 52, 62 parallel zueinander und parallel zur Drehachse 32 der Filtertrommel 30. Auf der Abgabewalze 50 wird unverbrauchtes Filterband 40 bereitgestellt, während verbrauchtes, stark verschmutztes Filterband 40 auf der Aufnahmewalze 60 aufgewickelt wird. Damit das Filterband 40 auf dem Weg von der Abgabewalze 50 zur Aufnahmewalze 60 einen Wesentlichen Teil des Umfangs der Filtertrommel 30 umschlingt, können Umlenkwalzen 34, 35 vorgesehen sein (vergleiche insbesondere 8). Mit Hilfe des Filterbands 40 werden somit grobe Verschmutzungen des Wassers herausgefiltert, bevor das zu reinigende Wasser in den Innenraum der Filtertrommel 30 eintritt. Der Verschmutzungsgrad des Filterbands 40 nimmt somit bei Reinigung des Wassers zu, bis ein Verschmutzungsgrad erreicht wird, bei welchem kein oder nahezu kein Wasser das Filterband 40 mehr durchströmen kann. Der Wasserpegel in dem Filterraum 15 steigt in diesem Fall an. Bei zu starkem Anstieg kann ungereinigtes Wasser über einen Überlauf 29, der insbesondere im oberen Bereich der Seitenwand 25 angeordnet ist, ohne die Filtertrommel 30 zu durchlaufen in das Wasserbecken zurückströmen.
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Damit eine weitere Reinigung des Wassers stattfinden kann, muss die Filtertrommel 30 mit dem Filterband 40 weitergedreht werden, sodass unverbrauchtes Filterband 40 wieder an der Wandung der Filtertrommel 30 anliegt. Dazu ist ein Antrieb 90 vorgesehen, der die Aufnahmewalze 60 antreibt. Der Antrieb 90 kann beispielsweise als Getriebemotor ausgebildet sein. Damit der Antrieb 90 nicht ständig in Betrieb ist, ist vorzugsweise ein Füllstandssensor 100 vorgesehen, welcher detektiert, ob der Wasserpegel in dem Filterraum 15 eine definierte Höhe überschreitet. Ist dies der Fall, kann der Füllstandssensor 100 ein entsprechendes Signal an den Antrieb 90 ausgeben, damit dieser die Aufnahmewalze 60 solange dreht, bis unverbrauchtes Filterband 40 auf der Filtertrommel 30 liegt und Wasser durch das unverbrauchte Filterband 40 in die Filtertrommel 30 strömen kann, sodass der Pegelstand in dem Filterraum 15 wieder sinkt. Dann kann der Antrieb 90 wieder abgeschaltet werden.
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Ist das Filterband 40 auf der Abgabewalze 50 aufgebraucht, muss eine neue Abgabewalze 50 mit unverbrauchtem Filterband 40 eingelegt werden. Dabei ist es notwendig, die Vorderkante des unverbrauchten Filterbands 40 über die Umlenkwalze 34, die Filtertrommel 30 und die Umlenkwalze 35 auf die Aufnahmewalze 60 zu fädeln. Um diesen Prozess zu vereinfachen, ist an der Filtertrommel 30 wenigstens ein Clip 80, vorzugsweise zwei Clips 80, angeordnet, mit Hilfe derer die Vorderkante des unverbrauchten Filterbands 40 klemmend an der Filtertrommel 30 gehalten werden kann, nachdem sie über die Umlenkwalze 34 gelegt wurde. Das Filterband 40 kann alternativ auch mittels einer Klemmschiene oder einem Spannelement an der Filtertrommel 30 befestigt werden. Eine weitere alternative Befestigungsmöglichkeit besteht darin, ein Klettband auf der Filtertrommel 30 anzubringen, an welchem das als Papiervlies ausgebildete Filterband 40 fixiert werden kann. Eine weitere Alternative besteht darin, die vordere Kante des neuen Filterbands mit der hinteren Kante des alten Filterbands zu verbinden, beispielsweise mittels Spleiß-Klebebands, und das Filterband 40 mithilfe des Antriebs der Aufnahmewalze 60 um die Filtertrommel 30 zu wickeln. Anschließend ist es nötig, die Filtertrommel 30 zu drehen, insbesondere um nahezu eine Umdrehung, bis die Vorderkante des Filterbands 40 in etwa die Umlenkwalze 35 erreicht hat und das neue Filterband 40 die Filtertrommel 30 wieder nahezu umschließt. Schließlich kann die Vorderkante des Filterbands 40 an der Aufnahmewalze 60 befestigt werden.
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Um das Drehen der Filtertrommel 30 zu vereinfachen, kann eine Betätigungsvorrichtung 70 vorgesehen sein, die vorliegend als Handkurbel, alternativ aber auch als Handrad, ausgebildet sein kann. Alternativ kann auch eine durch einen Motor angetriebene Betätigungsvorrichtung 70 oder eine den ansteigenden Wasserspiegel bei verschmutztem Filterband 40 ausnutzende Betätigungsvorrichtung 70 vorgesehen sein.
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In den 10 und 11 ist eine Filtervorrichtung 10' in einem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt. Teile der Filtervorrichtung 10', welche Teilen der Filtervorrichtung 10 gemäß dem in den 1 bis 9 dargestellten Ausführungsbeispielen entsprechen, sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Die Filtervorrichtung 10' muss nicht zwingend sämtliche Komponenten der Filtervorrichtung 10 umfassen.
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Die Filtervorrichtung 10' weist ein Positionsdetektionselement 110 auf, welches an der Innenseite des Gehäuses 20, beispielsweise an der Innenseite der Rückseite 24, angeordnet ist. Das Positionsdetektionselement 110 ist um eine Drehachse A schwenkbar an dem Gehäuse 20 angeordnet und liegt mit seinem der Drehachse A abgewandten Ende auf der Abgabewalze 50, insbesondere, sofern noch Filterband 40 auf der Abgabewalze 50 aufgewickelt ist, auf dem entsprechenden Filterband 40, auf. Das Positionsdetektionselement 110 ist in der in den 10 und 11 dargestellten Ausführungsform als bügelartiges Element mit einem stabartigen Auflageelement 111 und zwei senkrecht zu dem Auflageelement 111 angeordneten Armen 112 ausgebildet. Die Arme 112 weisen jeweils ein erstes Ende 112a und ein zweites Ende 112b auf, wobei das Auflageelement 111 die beiden ersten Enden 112a der Arme 112 verbindet. An den zweiten Enden 112b ist das Positionsdetektionselement 110 über die Drehachse A schwenkbar an dem Gehäuse 20 angeordnet. Das Positionsdetektionselement 110 kann somit insbesondere um die Drehachse A derart geschwenkt werden, dass die Längsachse des stabartigen Auflageelements 111 im Wesentlichen parallel zur Wand des Gehäuses 20 verläuft. Das Positionsdetektionselement 110 ist insbesondere derart angeordnet, dass die Drehachse A und vorzugsweise auch die Längsachse des Auflageelements 111 parallel zur Drehachse 52 der Abgabewalze 50 verlaufen. Die Drehachse A des Positionsdetektionselements 110 kann dabei oberhalb der Drehachse 52 der Abgabewalze 50 zugeordnet sein. Das Auflageelement 111 liegt auf dem Papierband 40 der Abgabewalze 50 auf.
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Wird während des Betriebes der Filtervorrichtung 10' Filterband 40 von der Abgabewalze 50 auf die Aufnahmewalze 60 gewickelt, verringert sich der Durchmesser der Abgabewalze 50, so dass das Positionsdetektionselement 110 schwerkraftbedingt nach unten schwenkt.
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An einem der Arme 112 des Positionsdetektionselements 110 ist ein erster Magnetsensor 121 angeordnet, welcher mit dem Positionsdetektionselement 110 verschwenkt wird. Starr an dem Gehäuse 20 ist an einem Halteelement ein erster Magnetdetektor 125 angeordnet, welcher detektiert, ob sich der erste Magnetsensor 121 in der Nähe des ersten Magnetdetektors 125 befindet oder nicht. Die relative Anordnung des ersten Magnetdetektors 125 im Innenraum des Gehäuses 20 ist dabei derart, dass der erste Magnetsensor 121 in die Nähe des ersten Magnetdetektors 125 gerät, wenn das Positionsdetektionselement 110 derart weit verschwenkt ist, dass das Filterband 40 nahezu vollständig oder vollständig von der Abgabewalze 50 abgewickelt ist. Somit erfolgt mit Hilfe des ersten Magnetsensors 121 und des ersten Magnetdetektors 125 eine Ermittlung dahingehend, ob in Kürze oder sofort eine neue Abgabewalze 50 mit unverbrauchtem Filterband eingesetzt werden muss. Der erste Magnetdetektor 125 registriert, dass der erste Magnetsensor 121 in die Nähe des ersten Magnetdetektors 125 gerät und gibt eine entsprechende Meldung aus, welche über eine entsprechende Ausgabeeinrichtung beispielsweise auf ein an der Außenseite des Gehäuses 20 angeordnetes Display oder auch in Form einer entsprechenden Meldung an einen von der Filtervorrichtung 10 entfernten Empfänger, beispielsweise in Form eines Telefons oder Handy, weitergeleitet werden kann.
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Vorzugsweise ist an dem Positionsdetektionselement 110, beispielsweise an einem der Arme 112, ein zweiter Magnetsensor 122 und entsprechend starr am Gehäuse 20 ein zweiter Magnetdetektor 126 angeordnet. Dabei können die beiden Magnetdetektoren 125, 126 derart im Raum des Gehäuses 20 angeordnet sein, dass einer der beiden Magnetsensoren 121, 122 in die Detektionsreichweite des entsprechenden Magnetdetektors 125, 126 gerät, wenn noch Filterband 40 auf der Abgabewalze 50 aufgewickelt ist, das Ende des Filterbands 40 jedoch in Kürze erreicht ist, und der andere Magnetsensor 121, 122 in die Detektionsreichweite des entsprechenden Magnetdetektors 125, 126 gelangt, wenn das Filterband 40 vollständig von der Abgabewalze 50 abgewickelt ist. Sobald jeweils einer der Magnetsensoren 121, 122 in die Detektionsreichweite des entsprechenden Magnetdetektors 125, 126 gelangt, kann ein entsprechendes Signal ausgegeben werden, beispielsweise auf einem an dem Gehäuse 20 angeordneten Display oder in Form eines Signals an einen entfernten Empfänger, beispielsweise ein Telefon oder ein Handy.
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Vorzugsweise wird das Positionsdetektionselement 110 durch eine im Gehäuse 20 angeordnete Papierbremse gebildet. Die Papierbremse ist wie zuvor beschrieben als bügelartiges Element ausgebildet und weist zusätzlich an dem Auflageelement 111 wenigstens ein, vorzugsweise zwei Reibelemente 115 auf, welche beispielsweise als Gummiring ausgebildet sein können. Zur Bereitstellung des Positionsdetektionselements 110 werden dann lediglich an die bereits vorhandene Papierbremse die beiden Magnetsensoren 121, 122 angebracht, während an einem Halteelement an dem Gehäuse 20 die beiden Magnetdetektoren 125, 126 angebracht werden, so dass ein Nachrüsten einer Filtervorrichtung 10 auf einfache Art und Weise möglich ist. Selbstverständlich kann beim Nachrüsten auch jeweils nur ein Magnetsensor 121 und ein Magnetdetektor 125 angeordnet werden. Ebenso selbstverständlich können die Positionen von Magnetsensor 121, 122 und zugehörigem Magnetdetektor 125, 126 in einem Sensor-Detektor-Paar oder in beiden Sensor-Detektor-Paaren vertauscht werden. Schließlich ist es ebenfalls möglich, die gewünschten Positionen des Positionsdetektionselements 110 mithilfe von zwei Magnetsensoren 121, 122, jedoch nur einem Magnetdetektor 125 zu ermitteln.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Filtervorrichtung
- 10'
- Filtervorrichtung
- 15
- Filterraum
- 20
- Gehäuse
- 21
- Boden
- 22
- Deckel
- 23
- Vorderseite
- 24
- Rückseite
- 25
- Seitenwand
- 26
- Seitenwand
- 27
- Zuflussrohr
- 28
- Abflussrohr
- 29
- Überlauf
- 30
- Filtertrommel
- 32
- Drehachse
- 34
- Umlenkwalze
- 35
- Umlenkwalze
- 40
- Filterband
- 50
- Abgabewalze
- 52
- Drehachse
- 60
- Aufnahmewalze
- 62
- Drehachse
- 70
- Betätigungsvorrichtung
- 80
- Clip
- 90
- Antrieb
- 100
- Füllstandssensor
- 110
- Positionsdetektionselement
- 111
- Auflageelement
- 112
- Arm
- 112a
- erstes Ende
- 112b
- zweites Ende
- 115
- Reibelement
- 121
- erster Magnetsensor
- 122
- zweiter Magnetsensor
- 125
- erster Magnetdetektor
- 126
- zweiter Magnetdetektor
- A
- Drehachse
