DE102013001013B4

DE102013001013B4 - Einstellbares Filter mit magnetischen Bestandteilen und wasserführendes Haushaltsgerät umfassend ein solches Filter

Info

Publication number: DE102013001013B4
Application number: DE102013001013.6A
Authority: DE
Inventors: Andreas Bischof; Hans Eglmeier
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2012-03-12
Filing date: 2013-01-21
Publication date: 2022-01-27
Anticipated expiration: 2033-01-22
Also published as: DE102013001013A1

Abstract

Filter (2), insbesondere für wasserführende Haushaltsgeräte (1), mit zumindest einer elastisch verformbaren Filterschicht (20), wobei die elastisch verformbare Filterschicht (20) mehrere offene Ausnehmungen (23) aufweist und dass magnetische Bestandteile (27, 28) vorgesehen sind, dass eine magnetische Betätigungseinrichtung (10) vorgesehen ist und dass die elastisch verformbare Filterschicht (20) mittels der magnetischen Betätigungseinrichtung (10) verformbar ist, um eine Verstellung der Durchlässigkeit der Filterschicht (20) zu realisieren, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der magnetischen Bestandteile (27, 28) als ferromagnetische Bestandteile (27, 28) ausgestaltet sind und die magnetische Betätigungseinrichtung (10) die magnetischen Bestandteile (27, 28) zumindest näherungsweise in einer gemeinsamen Magnetisierungsrichtung (31) ausrichtet oder magnetisiert, so dass aufgrund der Anziehung in der gemeinsamen Magnetisierungsrichtung das Material der elastisch verformbaren Filterschicht (20) verformt wird und es zu einer Verformung der elastisch verformbaren Filterschicht (20) an den offenen Ausnehmungen (23) kommt, so dass durch das erzeugte Magnetfeld die Durchlässigkeit der elastisch verformbaren Filterschicht (20) reduziert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Filter, das sich insbesondere für ein wasserführendes Haushaltsgerät eignet, sowie ein wasserführendes Haushaltsgerät mit einem Filter.
Aus der EP 1 349 480 B1 ist eine Geschirrspülmaschine mit einem Sieb bekannt. Das Sieb der bekannten Geschirrspülmaschine weist Sieböffnungen auf, die durch Elemente verdeckt oder überdeckt sind. Die Form oder Lage der Elemente ist gegenüber den Sieböffnungen unter dem Einfluss der Wärme eines das Sieb durchsetzenden Mediums veränderbar. Das Sieb weist einen plattenförmigen Körper auf, der zwei Einsätze trägt, deren Material aus einer Formgedächtnislegierung besteht. Formgedächtnislegierungen ändern unter dem Einfluss von Wärme ihre Form oder Lage. Beim Erreichen einer bestimmten Temperatur nehmen sie eine andere Form an oder eine andere Lage ein und kehren wieder in die ursprüngliche Form oder Lage zurück, wenn wieder die ursprüngliche Temperatur herrscht. An den Einsätzen des Siebs sind zungenartige Laschen ausge stanzt. Diese zungenartigen Laschen ändern unter dem Einfluss von Wärme ihre Lage. So tritt bei einer bestimmten Temperatur ein Verbiegen oder Verschwenken dieser Laschen auf. Durch dieses Verbiegen oder Verschwenken der Laschen entstehen entspre chend große Durchtrittsöffnungen in den Einsätzen.
Die aus der EP 1 349 480 B1 bekannte Geschirrspülmaschine und das bekannte Sieb haben den Nachteil, dass die Ausgestaltung des Siebs aufwändig ist. Dadurch ergeben sich hohe Herstellungskosten. Ferner wird die Funktionsweise des bekannten Siebs durch Verschmutzungen beeinträchtigt, die sich im Bereich der Laschen ansammeln. Denn dann können die Laschen aus der Formgedächtnislegierung nicht mehr in ihre Ausgangslage zurückschwenken, wodurch sich die Filterwirkung verschlechtert. Schmutzpartikel können dann gegebenenfalls auch bei niedrigen Temperaturen das Filter passieren. Außerdem ist der Anwendungsbereich des bekannten Filters begrenzt, da das Schalten unter dem Einfluss von Wärme erfolgt und somit kein gezieltes Ansteuern des Filters, sondern nur ein indirektes Schalten möglich ist. Bei wasserführenden Haushaltsgeräten, bei denen keine Änderung der Temperatur des Wasserstroms vorgesehen ist, was auch einen durchgehend heißen Wasserstrom betrifft, kann das bekannte Sieb ohnehin nicht zum Einsatz kommen. Ferner erfolgt das Umschalten beim Erwärmen und Abkühlen mit einer gewissen Verzögerung.
Aus der EP 0 670 172 B1 ist ein magnetisches Filtermaterial aus einem Spinnvliesstoff bekannt. Damit können in Gasen oder Flüssigkeiten enthaltene Verunreinigungen aus Metall, insbesondere Eisenkomponenten, gefiltert werden.
Aus der US 7,494,587 B2 ist ein Filter aus einem elastischen Werkstoff mit Magnetteilchen bekannt, um metallische Teilchen aus einem das Filter durchströmenden Fluid anzuziehen und somit zu filtern.
Aus der US 7,943,042 B2 ist ein magnetisches Filter bekannt, das zum Filtern von ferromagnetischen Teilchen aus einer Flüssigkeit dient.
Die EP 1 543 871 A1 beschreibt einen Filter mit mindestens einem mit Filterporen ausgestatteten Filtereinsatz, bei dem der mindestens eine Filtereinsatz mindesten einen Formgedächtniswerkstoff aufweist, so dass der Filtereinsatz mindestens von einer ersten Konfiguration in eine zweite Konfiguration transformierbar ist. In einer Ausführungsform ist der mindestens eine Formgedächtniswerkstoff mittels Magnetfeld steuerbar und weist mindestens eine Übergangs-Magnetfeldstärke H1 als Transformationspunkt auf, bei der der mindestens eine Filtereinsatz von der ersten Konfiguration in die zweite Konfiguration übergeht.
Die DE 600 08 705 T2 beschreibt ein Gel-beschichtetes oder -imprägniertes Substrat, durch welches ein Fluidstrom bei einer Geschwindigkeit, die größer als die Diffusion ist, passieren gelassen werden kann, wobei das Substrat durch ein ansprechendes Gel beschichtet oder imprägniert ist, welches Poren oder Hohlräume umfasst, wobei das Volumen der besagten Poren oder Hohlräume sich in Antwort auf eine Veränderung einer Umgebungsbedingung verändert, wobei das ansprechende Gel einen expandierten Zustand, in dem die besagten Poren oder Hohlräume bezüglich der Größe verringert sind, dabei eine verminderte Durchlässigkeit gegenüber einem teilchenartigen Stoff in einem Filtermodus bereitstellend, und einen geschrumpften Zustand, in dem die Poren oder Hohlräume bezüglich der Größe vergrößert sind, dabei eine erhöhte Durchlässigkeit gegenüber dem teilchenartigen Stoff bereitstellend, aufweist.
Die US 2005/0249917 A1 beschreibt eine adaptive Membranstruktur, die erste und zweite Membranen umfasst, sowie Mittel, um auf eine auslösende Anregung zu antworten, welche die erste Membran in Kontakt mit der zweiten Membran bringt in einer Position, in welcher die Permeabilität der Struktur gegenüber Gas, Dampf, Flüssigkeit und/oder Teilchen abgenommen hat. In einer Ausführungsform weist jede Membran Löcher auf und in einer weiteren Ausführungsform ist die auslösende Anregung unter anderem eine magnetische Kraft.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Filter und ein wasserführendes Haushaltsgerät mit einem Filter zu schaffen, die einen verbesserten Aufbau aufweisen. Speziell ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Filter, das vorzugsweise berührungslos möglichst stufenlos einstellbar ist, sowie ein wasserführendes Haushaltsgerät mit solch einem Filter zu schaffen.
Die Aufgabe wird durch ein Filter, das insbesondere für wasserführende Haushaltsgeräte dient, gelöst, wobei zumindest eine elastisch verformbare Filterschicht vorgesehen ist, wobei die elastisch verformbare Filterschicht mehrere offene Ausnehmungen aufweist, wobei magnetische Bestandteile vorgesehen sind, wobei eine magnetische Betätigungseinrichtung vorgesehen ist und wobei die elastisch verformbare Filterschicht mittels der magnetischen Betätigungseinrichtung verformbar ist, um eine Verstellung der Durchlässigkeit der Filterschicht zu realisieren, und wobei zumindest ein Teil der magnetischen Bestandteile als ferromagnetische Bestandteile ausgestaltet sind und die magnetische Betätigungseinrichtung die magnetischen Bestandteile zumindest näherungsweise in einer gemeinsamen Magnetisierungsrichtung ausrichtet oder magnetisiert, so dass aufgrund der Anziehung in der gemeinsamen Magnetisierungsrichtung das Material der elastisch verformbaren Filterschicht verformt wird und es zu einer Verformung der elastisch verformbaren Filterschicht an den offenen Ausnehmungen kommt, so dass durch das erzeugte Magnetfeld die Durchlässigkeit der elastisch verformbaren Filterschicht reduziert wird. Ferner wird die Aufgabe durch ein wasserführendes Haushaltsgerät mit solch einem Filter gelöst.
Durch die in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteil hafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Filters und des erfindungsgemäßen wasserführenden Haushaltsgeräts möglich.
Das wasserführende Haushaltsgerät kann als Waschmaschine oder Waschtrockner ausgestaltet sein. Das wasserführende Haushaltsgerät kann auch als Geschirrspülma schine, Kaffeemaschine oder als Kühlschrank mit einem Wasserspender ausgestaltet sein. Auch andere Ausgestaltungen, beispielsweise als Teppichreinigungsgerät, das eine wässrige Reinigungslösung einsetzt, sind denkbar. Das Filter kann in vorteilhafter Weise bei solchen wasserführenden Haushaltsgeräten zum Einsatz kommen. Allerdings sind auch andere Anwendungsfälle denkbar. Beispielsweise kann das Filter auch in Staubsau gern eingesetzt werden, um Partikel aus der angesaugten Luft zu filtern, bevor diese wie der ausgeblasen wird. Ebenso können in Wäschetrocknern Partikel und Flusen aus der umgepumpten Luft zurückgehalten werden.
Bei der Ausgestaltung von wasserführenden Haushaltsgeräten gibt es insbesondere das Ziel, die Wasserersparnis im Wasch- und Spülprozess unter Beibehaltung oder sogar Verbesserung des Wasch- und Spülergebnisses zu maximieren. Dies kann durch die Wiederverwendung des Wasch- und Spülwassers und durch eine vorteilhafte Gestaltung des Wäschepflegeprozesses erreicht werden. Hierfür kann beispielsweise ein Filtersys tem zum Einsatz kommen, das durch eine einstellbare Porengröße unterschiedlichste Schmutzpartikel, Waschmittelrückstände und sonstige gelöste und ungelöste Bestandteile des Prozesswassers herausfiltert. Diese Filterung wird eingesetzt, um während des Wasch- oder Spülprozesses Bestandteile aus dem Wasser zu filtern oder um das Wasser vor einer Speicherung in einem Tank zu säubern. Hierbei können auch während der Speicherung entstehende Partikel aus dem Prozesswasser herausgefiltert werden.
Bei einem Wäschebehandlungsgerät zum Waschen von Wäsche besteht der Wäschepflegeprozess in der Regel aus mehreren Schritten, nämlich einer Vorwäsche, einer Hauptwäsche und mehreren Spülschritten, bei denen jeweils unterschiedliche Arten von verschmutzten Wassermengen anfallen. Diese Wassermengen können aus dem Wäschebehandlungsgerät abgeleitet und durch Frischwasser ersetzt werden, wie es bei einer Waschmaschine in der Regel der Fall ist, oder über unterschiedliche Filter umge pumpt werden, um im aktuellen Prozessschritt weniger verschmutzt zur Verfügung zu stehen, wie es in der Regel bei einer Geschirrspülmaschine der Fall ist. Da unterschiedli che Arten von Schmutz anfallen und ein Zusetzen der Filter verhindert werden soll, ist es denkbar, dass mehrere Filter mit unterschiedlichen Maschen- oder Porenweiten zum Einsatz kommen. Dies erhöht jedoch die Herstellungskosten. Vorteilhaft ist daher die Ausgestaltung mit einem Filter, das mehrere Filter ersetzt, indem es sich an die jeweils aktuellen Anforderungen anpassen lässt. Speziell können die durch die offenen Ausnehmungen gebildeten Poren zum Reinigen geöffnet werden. Das adaptive Filter ermöglicht somit eine Einstellung der Durchlässigkeit. Hierbei kann in dem jeweiligen Prozessschritt die gewünschte Filterwirkung des Filters eingestellt werden. Hierbei ist ein vom Anströmdruck unabhängiges Öffnen möglich. Somit kann in vorteilhafter Weise die Durchlässigkeit des Filters an die aktuellen Anforderungen im Filtrationsprozess ange passt werden.
Auch bei der Filterung von Luft kann in vorteilhafter Weise eine Anpassung des Filters erfolgen. Beispielsweise können in Staubsaugern und Wäschetrocknern Partikel und Flusen aus der umgepumpten Luft zurückgehalten werden. Hierbei ist auch eine Filterung der von dem Wäschetrockner angesaugten Luft und/oder der von dem Wäschetrockner ausgeblasenen Luft möglich.
Die magnetischen Bestandteile sind zumindest im Wesentlichen aus einem magnetischen Werkstoff ausgestaltet. Dies umfasst weichmagnetische Werkstoffe und hartmagnetische Werkstoffe. Unter ferromagnetischen Bestandteilen sind Bestandteile zu verstehen, die bei Abwesenheit eines externen magnetischen Feldes nach außen zumindest im Wesentlichen keine Magnetisierung zeigen, da sich spontan viele magnetisierte Bereiche, nämlich sogenannte Weißsche Bezirke, bilden, die sich in der Summe ihrer Magnetisierungen nach außen hin bezüglich ihrer Magnetisierungswirkung zumindest im Wesentlichen kompensieren.
Die magnetischen Bestandteile der elastisch verformbaren Filter schicht sind erfindungsgemäß zumindest teilweise als ferromagnetische Bestandteile ausgestaltet und die magnetische Betätigungseinrichtung richtet die magnetischen Bestandteile zumindest näherungsweise in einer gemeinsamen Magnetisierungsrichtung ausr oder magnetisiert sie. Hierdurch kann ein Filter geschaffen werden, welcher es ermöglicht, die Durchlässigkeit an die aktuellen Anforderungen im Filtrationsprozess anzupassen. Hierbei kann die elastisch verformbare Filterschicht aus einem elastischen Material bestehen, in das die Durchlässe eingelassen sind, wobei in das elastische Material die magnetischen Bestandteile beispielsweise eingebettet sind. Ein äußeres (externes) Magnetfeld induziert in den magnetischen Bestandteilen ein sekundäres Magnetfeld, wodurch die magnetischen, insbesondere ferromagnetischen, Bestandteile durch das äußere Magnetfeld zumindest zeitweise selber zu Magneten werden. Durch die gleiche Ausrichtung der magnetischen Bestandteile ziehen sie sich dann ebenfalls in der gemeinsamen Magnetisierungsrichtung an. In orthogonaler Richtung zur gemeinsamen Magnetisierungsrichtung stoßen sich die magnetischen Bestandteile mit einer geringen Kraft ab. Dieser Abstoßungseffekt ist jedoch geringer als die Anziehung in der gemeinsamen Magnetisierungsrichtung (magnetische Nord-Süd-Richtung beziehungsweise Richtung entlang der magnetischen Feldlinien). Daher wird das Material der elastisch verformbaren Filterschicht verformt. Somit kommt es insbesondere zu einer Verformung der elastisch verformbaren Filterschicht an den offenen Ausnehmungen.
In vorteilhafter Weise erstrecken sich die offenen Ausnehmungen in der Magnetisierungsrichtung durch die Filterschicht. Hierbei ist die gemeinsame Magnetisierungsrichtung vorzugsweise senkrecht zu einer Oberseite der Filterschicht orientiert. Dadurch kann eine vergleichsweise groß ausgeprägte Verformung der Filter schicht an den offenen Ausnehmungen erzielt werden, so dass eine Kontraktion der offe nen Ausnehmungen die Folge ist. Hierbei reduziert sich zugleich die Höhe der Filter schicht, das heißt die Länge der offenen Ausnehmungen. Das Material der elastisch verformbaren Filterschicht behält bei dieser Verformung vorzugsweise ein konstantes Volumen, so dass sich mit der Reduzierung der Höhe das Material in Richtung der offe nen Ausnehmungen, die als Durchlässe dienen, verschiebt. Die offenen Ausnehmungen werden dadurch kleiner. Durch das erzeugte Magnetfeld kann somit die Durchlässigkeit der elastisch verformbaren Filterschicht reduziert werden.
In vorteilhafter Weise sind die offenen Ausnehmungen im Ausgangszustand als zylindri sche Ausnehmungen ausgestaltet. Durch das Magnetfeld kommt es dann zu einer Reduzierung des Durchmessers der offenen Ausnehmungen. Die Verformung der offenen Ausnehmungen kann hierbei unterschiedlich sein. Außerdem kann sich eine offene Ausnehmung entlang ihrer Achse auch ungleichmäßig verformen. Speziell kann ausge hend von einer zylindrischen Ausnehmung durch den Einfluss des Magnetfelds eine nichtzylindrische Ausgestaltung bewirkt werden.
Durch eine Variation des von der magnetischen Betätigungseinrichtung erzeugten Magnetfelds ist in vorteilhafter Weise eine variable, stufenlose Verstellung der Durchlässigkeit der Filterschicht möglich. Hierbei können ohne Prozessunterbrechung unterschiedliche Durchlässigkeiten realisiert werden. Dadurch kann beispielsweise zunächst grober Schmutz und später immer feinerer Schmutz zurückgehalten werden. Außerdem wird ein vereinfachtes Rückspülen oder Reinigen ermöglicht, indem die offe nen Ausnehmungen vergrößert werden. Gegebenenfalls in den offenen Ausnehmungen verbleibende Schmutzrückstände können hierdurch leichter gelöst werden. Außerdem kann ein möglicherweise entstandener Filterkuchen verhältnismäßig leicht abgespült wer den. Längenänderungen, das heißt Streckungen und Stauchungen, des Materials der Filterschicht können hierbei ein mechanisches Ablösen des Filterkuchens von einer Ober seite der Filterschicht unterstützen. Ferner können die Funktionen der Dichtung, der Filter membran und des Verstellmechanismus mit einem einzigen Bauteil, nämlich der Filter schicht, realisiert werden. Die Betätigung der Filterschicht ist hierbei berührungslos mög lich. Hierdurch verringern sich die Herstellungskosten des Filters und es wird eine hohe Zuverlässigkeit gewährleistet.
Vorteilhaft ist es, dass an einer ersten Oberseite der Filterschicht eine Trägerschicht vorgesehen ist, dass sich die offenen Ausnehmungen, die sich durch die Filterschicht erstrecken, auch durch die Trägerschicht erstrecken und dass die Trägerschicht im Ver gleich zu der Filterschicht als inelastische Trägerschicht ausgestaltet ist. Somit ist die Filterschicht als elastisch verformbare Filterschicht ausgestaltet, während die Träger schicht vergleichsweise inelastisch ausgestaltet ist. Hierdurch wird die Filterschicht zum einen gestützt. Ferner kann die Trägerschicht zumindest um den Rand der jeweiligen offe nen Ausnehmung mit der ersten Oberseite der Filterschicht verbunden sein. Hierdurch kann die Trägerschicht zum anderen die Öffnung der Ausnehmung an der ersten Ober seite offen halten. Dies ermöglicht beim Abschalten des Magnetfelds eine rasche Rück kehr der offenen Ausnehmungen in ihren Ausgangszustand. Hierbei ist es auch vorteil haft, dass die Trägerschicht flächig mit der ersten Oberseite der Filterschicht verbunden ist.
Vorteilhaft ist es auch, dass an einer zweiten Oberseite der Filterschicht eine weitere Trägerschicht vorgesehen ist, dass sich die offenen Ausnehmungen, die sich durch die Filterschicht erstrecken, auch durch die weitere Trägerschicht erstrecken und dass die weitere Trägerschicht im Vergleich zu der Filterschicht als inelastische weitere Träger schicht ausgestaltet ist. Hierbei ist es ferner möglich, dass die weitere Trägerschicht zumindest um den Rand der offenen Ausnehmungen mit der zweiten Oberseite der Filter schicht verbunden ist. Somit kann die elastisch verformbare Filterschicht beidseitig durch stabile Trägerschichten gestützt werden. Vorteilhaft ist es auch, dass sich die offenen Ausnehmungen senkrecht zu den Oberseiten der Filterschicht durch die Filterschicht erstrecken. Das Magnetfeld verläuft hierbei vorzugsweise ebenfalls senkrecht zu den Oberseiten der Filterschicht.
Es sind allerdings auch andere Ausgestaltungen denkbar. Speziell kann das Magnetfeld auch so erzeugt werden, dass die Feldlinien in unterschiedlichen Richtungen auf die elastische Filterschicht einwirken und so Streckungen und Stauchungen in unterschiedli che Richtungen erzeugen.
Die Trägerschicht kann auch vergleichsweise große Öffnungen aufweisen, die größer sind als ein Querschnitt der Ausnehmungen. Beispielsweise können die Öffnungen als Löcher mit einem Durchmesser von etwa 1 cm ausgestaltet sein. Demgegenüber kann die Filter schicht gewissermaßen Poren mit einem Durchmesser von etwa 1 mm aufweisen.
Vorteilhaft ist es allerdings auch, dass an einer ersten Oberseite der Filterschicht eine Trägerschicht vorgesehen ist und dass die Trägerschicht magnetische Bestandteile auf weist und als magnetische Trägerschicht ausgebildet ist. Ferner ist es vorteilhaft, dass die Trägerschicht zumindest um den Rand der jeweiligen offenen Ausnehmung mit der ersten Oberseite der Filterschicht verbunden ist. Vorteilhaft ist es auch, dass die Trägerschicht mit der ersten Oberseite der Filterschicht flächig verbunden ist. Vorteilhaft ist es, dass an einer zweiten Oberseite der Filterschicht eine weitere Trägerschicht vorgesehen ist und dass die weitere Trägerschicht magnetische Bestandteile aufweist und als weitere magnetische Trägerschicht ausgebildet ist. Die Trägerschichten könnten hierbei insbeson dere als ferromagnetische Metallplatten ausgebildet sein, so dass die Trägerschichten selbst die magnetischen Bestandteile darstellen, oder als Schichten aus einem Gummiwerkstoff oder dergleichen mit eingelagerten magnetischen Bestandteilen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand der Figuren der beigefügten Zeichnung, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigen:

1 ein wasserführendes Haushaltsgerät mit einem Filter in einer auszugswei sen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel;
2 den in 1 mit II bezeichneten Ausschnitt einer elastisch verformbaren Filterschicht des Filters des Haushaltsgeräts in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel;
3 einen auszugsweisen, schematischen Schnitt durch ein Material zur Herstellung der in 2 dargestellten Filterschicht zur Veranschaulichung der Funktionsweise;
4 den in 2 dargestellten Ausschnitt der elastisch verformbaren Filter schicht des Filters des Haushaltsgeräts des ersten Ausführungsbeispiels in einem möglichen Betriebszustand;
5 den in 2 dargestellten Ausschnitt der elastisch verformbaren Filter schicht des Filters des Haushaltsgeräts entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel in einem Ausgangszustand und
6 den in 5 dargestellten Ausschnitt der elastisch verformbaren Filter schicht des Filters des Haushaltsgeräts in einer auszugsweisen, schemati schen Schnittdarstellung entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel in einem möglichen Betriebszustand.

1 zeigt ein wasserführendes Haushaltsgerät 1 mit einem Filter 2 in einer auszugswei sen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel. Das Haushaltsgerät 1 kann insbesondere als Wäschebehandlungsgerät ausgestaltet sein und zum Waschen von Wäsche dienen. Speziell kann das Haushaltsgerät 1 als Waschmaschine oder Waschtrockner ausgestaltet sein. Das Filter 2 eignet sich beson ders für solche wasserführenden Haushaltsgeräte. Das Filter 2 eignet sich in entspre chend angepasster Abwandlung allerdings auch für andere Anwendungsfälle. Zum Bei spiel kann das Filter 2 auch bei einem Staubsauger zum Einsatz kommen. Ferner eignet sich auch das Haushaltsgerät 1 der Erfindung in entsprechend angepasster Abwandlung für andere Anwendungsfälle. Beispielsweise kann das Haushaltsgerät 1 auch als Geschirrspüler ausgestaltet sein.
Das wasserführende Haushaltsgerät 1 weist einen Behälter 3 auf, der in diesem Ausführungsbeispiel als Laugenbehälter 3 ausgestaltet ist. In den Behälter 3 kann über einen Einspülstutzen 4 Wasser oder ein Gemisch aus Wasser und einem Behandlungsmittel, insbesondere einem Wäschebehandlungsmittel, in den Laugenbehäl ter3 geführt werden. Außerdem weist der Laugenbehälter 3 einen Ausgang 5 auf. An den Ausgang 5 ist eine Leitung 6 angeschlossen, in der eine Pumpe 7 angeordnet ist. Die Pumpe 7 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Laugenpumpe 7 ausgestaltet. Ferner ist in der Leitung 6 das Filter 2 angeordnet. Das Filter 2 befindet sich in Strömungsrichtung beziehungsweise in Pumprichtung der Pumpe 7 betrachtet hinter der Pumpe 7. Hinter dem Filter 2 befindet sich in Strömungsrichtung betrachtet ein Schaltventil 8.
Das Filter 2 weist in diesem Ausführungsbeispiel ein Filtergehäuse 9 und eine magneti sche Betätigungseinrichtung 10 auf. Durch das Filtergehäuse 9 wird in diesem Ausführungsbeispiel die von der Laugenpumpe 7 geförderte Lauge geführt und hierbei gegebenenfalls gefiltert. Die magnetische Betätigungseinrichtung 10 weist vorzugsweise eine Magnetspule auf. Je nach Ausgestaltung des Filters 2 kann das Filtergehäuse 9 auch als gemeinsames Filtergehäuse 9 ausgestaltet sein, in das die magnetische Betätigungseinrichtung 10 integriert ist.
Das wasserführende Haushaltsgerät 1 umfasst einen Ausgang 11, der beispielsweise mit einer Abwasserleitung einer Hausinstallation verbunden ist. Zu dem Ausgang 11 führt eine mit dem Schaltventil 8 verbundene Leitung 12. Ferner weist das wasserführende Haushaltsgerät 1 einen Tank 13 auf, der als Flüssigkeitsspeicher dient. Der Tank 13 weist einen Eingang 14 und einen Ausgang 15 auf. Der Eingang 14 des Tanks 13 ist über eine Leitung 16 mit dem Schaltventil 8 verbunden. Der Ausgang 15 des Tanks 13 ist über ein schaltbares Sperrventil 17 mit dem Laugenbehälter 3 verbunden.
Wenn sich das Schaltventil 8 in der Schaltstellung befindet, die in der 1 dargestellt ist, dann kann durch Betätigen der Laugenpumpe 7 das Medium, insbesondere Wasser, aus dem Laugenbehälter 3 in den Tank 13 gefördert werden. Der Tank 13 dient hierbei zum vorübergehenden Speichern des Mediums, insbesondere eines Spülwassers. Somit kann ein Teil des über den Einspülstutzen 4 zugeführten Wassers wiederverwendet werden. Hierdurch reduziert sich der gesamte Wasserverbrauch des wasserführenden Haushaltsgeräts 1. Wenn das Schaltventil 8 in die andere Schaltstellung geschaltet wird, dann ist der Ausgang 11 angewählt, wodurch das Medium, insbesondere Abwasser, von der Laugenpumpe 7 endgültig aus dem wasserführenden Haushaltsgerät 1 gepumpt wer den kann.
Das Filter 2 weist eine in dem Filtergehäuse 9 angeordnete Filterschicht 20 auf. Die Filter schicht 20 ist hierbei als elastisch verformbare Filterschicht ausgestaltet. Die elastisch verformbare Filterschicht 20 kann mittels der magnetischen Betätigungseinrichtung 10, beispielsweise durch Bestromen einer Magnetspule, verformt werden. Hierbei erzeugt die magnetische Betätigungseinrichtung 10 insbesondere im Bereich der Filterschicht 20 ein Magnetfeld. Vorzugsweise ist dieses Magnetfeld im Bereich der Filterschicht 20 weitge hend homogen ausgestaltet. Über die Stärke des Magnetfelds kann in gewissen Grenzen das Ausmaß der elastischen Verformung der Filterschicht 20 vorgegeben werden.
2 zeigt den in 1 mit II bezeichneten Ausschnitt der elastisch verformbaren Filter schicht 20 des Filters 2 in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel. Die elastisch verformbare Filterschicht 20 weist eine erste Oberseite 21 und eine zweite Oberseite 22 auf, die voneinander abge wandt sind. In der Filterschicht 20 sind mehrere offene Ausnehmungen 23 ausgestaltet. In dem in der 2 dargestellten Ausschnitt ist zur Vereinfachung der Darstellung nur eine der offenen Ausnehmungen 23 dargestellt. Die offene Ausnehmung 23 erstreckt sich von der ersten Oberseite 21 zur zweiten Oberseite 22. Eine Achse 24 der offenen Ausneh mung 23 ist in diesem Ausführungsbeispiel senkrecht zu der ersten Oberseite 21 beziehungsweise senkrecht zu der zweiten Oberseite 22 orientiert.
In diesem Ausführungsbeispiel hat die Filterschicht 20 eine Höhe h₀, wenn die magneti sche Betätigungseinrichtung 10 ein zumindest näherungsweise verschwindendes Magnet feld erzeugt. Dies definiert einen Ausgangszustand für die Filterschicht 20. Die Höhe h₀ ist hierbei durch den Abstand zwischen den Oberseiten 21, 22 bestimmt. Außerdem ist die offene Ausnehmung 23 in diesem Ausführungsbeispiel als im Ausgangszustand zylinderförmige Ausnehmung 23 ausgestaltet. Eine Innenseite 25 der Filterschicht 20, die die offene Ausnehmung 23 begrenzt, ist hierdurch zylindermantelförmig ausgestaltet. In diesem Ausführungsbeispiel weist die offene Ausnehmung 23 daher einen Querschnitt mit einem Durchmesser d₀ auf, wobei dieser Durchmesser d₀ entlang der Achse 24 konstant ist.
Es sind auch andere Ausgestaltungen der Filterschicht 20 möglich. Beispielsweise kann die Achse 24 auch nicht senkrecht zu der ersten Oberseite 21 beziehungsweise der zwei ten Oberseite 22 orientiert sein. Die offene Ausnehmung 23 erstreckt sich dann schräg von der ersten Oberseite 21 zu der zweiten Oberseite 22 durch die Filterschicht 20. Mög lich ist es auch, dass die offene Ausnehmung 23 im Ausgangszustand eine von der zylindrischen Form abweichende Ausgestaltung hat. Beispielsweise ist eine Ausgestal tung mit ovalem Querschnitt, elliptischem Querschnitt, rechteckigem Querschnitt oder quadratischem Querschnitt möglich.
3 zeigt einen auszugsweisen, schematischen Schnitt durch ein Material zur Herstel lung der Filterschicht 20 des Filters 2, die in 2 dargestellt ist, zur Veranschaulichung der Funktionsweise des Filters 2 des ersten Ausführungsbeispiels. Die Filterschicht 20 basiert auf einem elastisch verformbaren Material (Werkstoff) 26, in den magnetische Bestandteile 27, 28 eingebettet sind. Hierbei ist eine Vielzahl solcher magnetischer Bestandteile 27, 28 in den Werkstoff 26 eingebettet. Zur Vereinfachung der Darstellung sind in der 3 nur die magnetischen Bestandteile 27, 28 gekennzeichnet.
Die magnetische Betätigungseinrichtung 10 kann ein Magnetfeld erzeugen, das in der 3 durch Pfeile 29, 30 veranschaulicht ist. Das durch die Pfeile 29, 30 veranschaulichte Magnetfeld 29, 30 ist hierbei vorzugsweise senkrecht zu der ersten Oberseite 21 beziehungsweise senkrecht zu der zweiten Oberseite 22 orientiert. Hierdurch ist das Magnetfeld 29, 30 in diesem Ausführungsbeispiel zugleich parallel zu der Achse 24 der offenen Ausnehmung 23 orientiert. Außerdem ist das Magnetfeld 29, 30 vorzugsweise im Bereich der Filterschicht 20 homogen.
Die magnetischen Bestandteile 27, 28 sind vorzugsweise als ferromagnetische Bestand teile 27, 28 ausgestaltet. Diese vorzugsweise kleinen magnetischen Bestandteile 27, 28 sind vorzugsweise in einer großen Anzahl möglichst gleichmäßig über den Werkstoff 26 der Filterschicht 20 verteilt. Durch das Magnetfeld 29, 30 richten sich die magnetischen Bestandteile 27, 28 im Material entsprechend der magnetischen Nord-Süd-Richtung, das heißt parallel zu den Pfeilen 29, 30, aus. Durch die gleiche Ausrichtung der magnetischen Bestandteile 27, 28 ziehen sich diese dann ebenfalls in Nord-Süd-Richtung, das heißt entlang der Pfeile 29, 30, an. In orthogonaler Richtung dazu stoßen sich die magneti schen Bestandteile 27, 28 mit einer Kraft F ab. Exemplarisch ist in der 3 die Wechselwirkung der magnetischen Bestandteile 27, 28 dargestellt. Orthogonal zu der Nord-Süd-Richtung, das heißt orthogonal zu den Pfeilen 29, 30, stoßen sich die magneti schen Bestandteile 27, 28 ab. Dies bedeutet, dass auf den magnetischen Bestandteil 27 die Kraft F wirkt, während auf den magnetischen Bestandteil 28 die Kraft -F wirkt. Dies bezieht sich auf die Wechselwirkung der beiden magnetischen Bestandteile 27, 28. In Bezug auf die Vielzahl von magnetischen Bestandteilen überlagern sich die auftretenden Kräfte. Hierbei ist zu beachten, dass der Effekt orthogonal zu der Richtung der Pfeile 29, 30 geringer ausgeprägt ist als die Anziehung in Richtung der Pfeile 29, 30. Im Ergebnis kommt es zu einer Verformung des Werkstoffs 26, das heißt der Filterschicht 20.
Somit ermöglicht die magnetische Betätigungseinrichtung 10, dass die magnetischen Bestandteile 27, 28 in einer gemeinsamen Magnetisierungsrichtung 31 ausgerichtet oder magnetisiert werden. Die gemeinsame Magnetisierungsrichtung 31 ist durch die Richtung des Magnetfelds 29, 30 gegeben. Hierbei ist die gemeinsame Magnetisierungsrichtung 31 in diesem Ausführungsbeispiel senkrecht zu der ersten Oberseite 21 beziehungsweise der zweiten Oberseite 22 der Filterschicht 20 orientiert. Die offenen Ausnehmungen 23 erstrecken sich in der Magnetisierungsrichtung 31 durch die Filterschicht 20.
4 zeigt den in 2 dargestellten Ausschnitt der Filterschicht 20 des Filters 2 entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel in einem möglichen Betriebszustand. Hier bei hat das Magnetfeld 29, 30 eine gewisse Stärke, so dass es zur Ausrichtung der magnetischen Bestandteile 27, 28 und in der Folge zur elastischen Verformung der Filter schicht 20 kommt. Wie es anhand der 3 beschrieben ist, kommt es hierbei zur elasti schen Verformung des Werkstoffs 26 der Filterschicht 20. Hierbei kontrahiert die Filter schicht 20, so dass die Höhe vom Wert h₀ auf den Wert h₁ reduziert wird. Wegen der Volumenkonstanz des Werkstoffs 26 der Filterschicht verschiebt sich der Werkstoff in Richtung der offenen Ausnehmungen, insbesondere der offenen Ausnehmung 23. Dadurch wird unter anderem die offene Ausnehmung 23 verkleinert, so dass die Durchlässigkeit der Filterschicht 20 abnimmt.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die Innenseite 25 an der offenen Ausnehmung 23 durch die magnetfeldinduzierte Verformung des Werkstoffs 26 im Profil zur Achse 24 hin bauchförmig ausgewölbt. Ein Öffnungsquerschnitt der offenen Ausnehmung 23 verändert sich dann entlang der Achse 24. Speziell ist ein minimaler Öffnungsquerschnitt mit einem Durchmesser d₁ gegeben, wobei der Durchmesser d₁ des verformten Werkstoffs 26 klei ner ist als der Durchmesser d₀ im Ausgangszustand.
5 zeigt den in 2 dargestellten beziehungsweise den in 1 mit II bezeichneten Ausschnitt eines Filters 2 eines Haushaltsgeräts 1 entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung in einem Ausgangszustand. In diesem Ausführungsbeispiel ist an der ersten Oberseite 21 der Filterschicht 20 eine Trägerschicht 35 vorgesehen. Ferner ist an der zweiten Oberseite 22 der Filterschicht 20 eine weitere Trägerschicht 36 vorgesehen. Die offene Ausnehmung 23 erstreckt sich sowohl durch die Filterschicht 20 als auch durch die Trägerschichten 35, 36. Die Trägerschichten 35, 36 sind als inelastische Trägerschichten 35, 36 ausgestaltet. Das heißt, im Vergleich zu der Elastizität der Filterschicht 20 sind die Trägerschichten 35, 36 inelastisch. Die Trägerschichten 35, 36 sind zumindest im Bereich der offenen Ausneh mung 23 mit der Filterschicht 20 verbunden. Speziell kann die Trägerschicht 35 flächig mit der ersten Oberseite 21 der Filterschicht 20 verbunden sein. Ferner kann die weitere Trägerschicht 36 flächig mit der zweiten Oberseite 22 der Filterschicht 20 verbunden sein.
6 zeigt den in 5 dargestellten Ausschnitt des Filters 2 des Haushaltsgeräts 1 des zweiten Ausführungsbeispiels in einem möglichen Betriebszustand. Hierbei erzeugt die magnetische Betätigungseinrichtung 10 ein Magnetfeld 29, 30. Durch das Magnetfeld 29, 30 werden die magnetischen Bestandteile 27, 28 der Filterschicht 20 in der gemeinsamen Magnetisierungsrichtung 31 ausgerichtet, wie es anhand der 3 beschrieben ist. Hier durch kommt es zur Verformung des Werkstoffs 26 der Filterschicht 20. In diesem Ausfüh rungsbeispiel verformt sich die Innenseite 25 zu der Achse 24 hin im Profil bauchförmig. Die Filterschicht 20 wird hierbei von den Trägerschichten 35, 36 gestützt. Aufgrund der Verbindung der Trägerschichten 35, 36 mit der Filterschicht 20 bleibt ein Querschnitt, insbesondere Durchmesser d₂, der offenen Ausnehmung 23 zumindest näherungsweise gleich dem Ausgangszustand, wie er anhand der 5 mit dem Durchmesser d₀ gezeigt ist. Aufgrund des Magnetfelds 29, 30 reduziert sich die Höhe von dem Wert h₀ auf den Wert h₂. Wegen der Volumenkonstanz kommt es somit zu einer ausgeprägten bauchförmigen Ausgestaltung an der offenen Ausnehmung 23.
Wenn das Magnetfeld 29, 30 wieder verschwindet, dann kehrt der elastische Werkstoff 26 wieder in den in der 5 dargestellten Ausgangszustand zurück.
In einer möglichen Abwandlung des anhand der 5 und 6 beschriebenen Ausführungsbeispiels ist zumindest eine der Trägerschichten 35, 36 ganz oder teilweise aus einem magnetischen, insbesondere ferromagnetischen, Werkstoff ausgebildet. Die Filterschicht 20 kann bei dieser Ausgestaltung weder magnetisch noch ferromagnetisch sein. Die die Filterschicht 20 verformenden Kräfte können hierbei über die zumindest eine magnetische Trägerschicht 35, 36 aufgebracht werden. Vorzugsweise sind hierbei beide Trägerschichten 35, 36 als magnetische Trägerschichten 35, 36 ausgebildet, so dass die die Filterschicht 20 verformenden Kräfte von beiden Trägerschichten 35, 36 aufgebracht werden. In einem externen Magnetfeld, das orthogonal zu der Filterschicht 20 mit den Trägerschichten 35, 36 ist, ziehen sich die Trägerschichten 35, 36 gegenseitig an und stauchen hierdurch die Filterschicht 20. In einem externen Magnetfeld, das parallel zur Filterschicht 20 ist, stoßen sich die Trägerschichten 35, 36 gegenseitig ab und dehnen die Filterschicht 20. Dies wirkt sich jeweils entsprechend auf die Ausdehnung beziehungsweise Geometrie der Filterschicht 20 und somit die Ausdehnung und Geometrie der Ausnehmungen 23 aus. Diese mögliche Abwandlung kann auch mit einer Filterschicht 20 kombiniert werden, die magnetische, insbesondere ferromagnetische, Bestandteile 27, 28 aufweist.
Bei der Ausgestaltung des Filters 2 sind unterschiedliche Abwandlungen möglich. Beispielsweise kann das Magnetfeld 29, 30 auch durch mehrere Spulen so erzeugt wer den, dass der engste Querschnitt, der in der 4 durch den Durchmesser d₁ charakterisiert ist, gezielt entlang der Achse 24 verschoben werden kann. Hierdurch kann innerhalb der offenen Ausnehmung 23 eine Pumpbewegung realisiert werden.
Das Filter 2 kann auch als Siebträger in Kaffeeautomaten oder dergleichen eingesetzt werden. Ferner kann das Filter 2 in Kühlschränken mit integriertem Wasserspender zur Aufbereitung des Trinkwassers eingesetzt werden. Außerdem kann das Filter 2 auch zum Filtern von Luft dienen. Speziell kann das Filter 2 zum Rückhalten von Schmutzpartikeln in Staubsaugern eingesetzt werden. Entsprechend kann das Filter 2 zum Rückhalten von Partikeln im Luftstrom eines Wäschetrockners oder Waschtrockners zum Einsatz kom men. Hierbei kann auch die angesaugte Luft und/oder die ausgestoßene Luft gefiltert wer den.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.
Bezugszeichenliste

1: Wasserführendes Haushaltsgerät
2: Filter
3: Behälter
4: Einspülstutzen
5: Ausgang
6: Leitung
7: Pumpe
8: Schaltventil
9: Filtergehäuse
10: magnetische Betätigungseinrichtung
11: Ausgang
12: Leitung
13: Tank
14: Eingang
15: Ausgang
16: Leitung
17: Sperrventil
20: Filterschicht
21: erste Oberseite
22: zweite Oberseite
23: offene Ausnehmung
24: Achse
25: Innenseite
26: Werkstoff
27, 28: magnetische Bestandteile
29, 30: Pfeile (Magnetfeld)
31: gemeinsame Magnetisierungsrichtung
35: Trägerschicht
36: weitere Trägerschicht

Claims

Filter (2), insbesondere für wasserführende Haushaltsgeräte (1), mit zumindest einer elastisch verformbaren Filterschicht (20), wobei die elastisch verformbare Filterschicht (20) mehrere offene Ausnehmungen (23) aufweist und dass magnetische Bestandteile (27, 28) vorgesehen sind, dass eine magnetische Betätigungseinrichtung (10) vorgesehen ist und dass die elastisch verformbare Filterschicht (20) mittels der magnetischen Betätigungseinrichtung (10) verformbar ist, um eine Verstellung der Durchlässigkeit der Filterschicht (20) zu realisieren, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der magnetischen Bestandteile (27, 28) als ferromagnetische Bestandteile (27, 28) ausgestaltet sind und die magnetische Betätigungseinrichtung (10) die magnetischen Bestandteile (27, 28) zumindest näherungsweise in einer gemeinsamen Magnetisierungsrichtung (31) ausrichtet oder magnetisiert, so dass aufgrund der Anziehung in der gemeinsamen Magnetisierungsrichtung das Material der elastisch verformbaren Filterschicht (20) verformt wird und es zu einer Verformung der elastisch verformbaren Filterschicht (20) an den offenen Ausnehmungen (23) kommt, so dass durch das erzeugte Magnetfeld die Durchlässigkeit der elastisch verformbaren Filterschicht (20) reduziert wird.
Filter (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Magnetisierungsrichtung (31) zumindest näherungsweise senkrecht zu einer Oberseite (21, 22) der Filterschicht (20) orientiert ist.
Filter (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die offenen Ausnehmungen (23) zumindest näherungsweise in der gemeinsamen Magnetisierungsrichtung (31) durch die Filterschicht erstrecken.
Filter (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die offenen Ausnehmungen (23) im Ausgangszustand als zumindest näherungsweise zylindrische Ausnehmungen (23) ausgestaltet sind.
Filter (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an einer ersten Oberseite (21) der Filterschicht (20) eine Trägerschicht (35) vorgesehen ist und dass die Trägerschicht (35) magnetische Bestandteile aufweist und als magnetische Trägerschicht (35) ausgebildet ist.
Filter (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (35) zumindest um den Rand der jeweiligen offenen Ausnehmung (23) mit der ersten Oberseite (21) der Filterschicht (20) verbunden ist.
Filter (2) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (35) mit der ersten Oberseite (21) der Filterschicht (20) flächig verbunden ist.
Filter (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an einer zweiten Oberseite (22) der Filterschicht (20) eine weitere Trägerschicht (36) vorgesehen ist und dass dass die weitere Trägerschicht (36) magnetische Bestandteile aufweist und als weitere magnetische Trägerschicht (36) ausgebildet ist.
Wasserführendes Haushaltsgerät (1), insbesondere Wäschebehandlungsgerät zum Waschen von Wäsche, mit einem Filter (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.