DE4317902A1 - Vorrichtung zum Zubereiten von Getränken, vorzugsweise Kaffee- oder Teegetränken, und vorzugsweise für diese Vorrichtung geeignete Filtereinheit - Google Patents

Description

Das Patent . . . . . . . . (Patentanmeldung P 43 02 899.3), (nachfolgend Hauptpatent genannt), betrifft eine Vorrichtung zum Zubereiten von Getränken, vorzugsweise Kaffee- oder Teegetränken, in einem Flüssigkeitsbehälter, mit einer in Flüssigkeit des Flüssigkeitsbehälters eintauchenden Filtereinheit, die zur Aufnahme von Filtergut bestimmt ist und beim Betrieb der Vorrichtung von Flüssigkeit des Flüssigkeitsbehälters durchströmt wird, wobei sich diese Flüssigkeit zunehmend in Sud verwandelt. Gemäß dem Hauptpatent ist diese Vorrichtung gekennzeichnet durch eine Umwälzpumpe zur Herbeiführung einer Zirkulation der Flüssigkeit durch die Filtereinheit.

Ferner betrifft das Hauptpatent eine insbesondere zur Verwendung in der vorgenannten Vorrichtung geeignete Filtereinheit mit einem im wesentlichen trommelförmigen Filterkörper, dessen zu einer Drehachse koaxiale Mantelfläche Filteröffnungen zur Bildung eines Filters oder Durchtrittsöffnungen zur Bildung eines Korbes für einen Filtereinsatz aufweist, mit mindestens einer Stirnfläche mit mindestens einer im Bereich der Drehachse angeordneten Zuflußöffnung zum Zufluß von Flüssigkeit bei darin eingetauchter Filtereinheit und mit einer Anschlußeinrichtung zum lösbaren koaxialen Ansetzen der Filtereinheit an eine mit einer Drehachse einer Antriebseinrichtung verbundene Kupplungseinrichtung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung und die Filtereinheit nach dem Hauptpatent im Sinne einer weiteren Vereinfachung und des weiteren im Sinne einer Erweiterung der Anwendungsmöglichkeiten weiterzubilden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. 19 bzw. mit den Merkmalen weiterer unmittelbar auf das Hauptpatent rückbezogener Patentansprüche gelöst.

Weitere Ausgestaltungen hiervon ergeben sich aus den diesen Patentansprüchen jeweils nachgeordneten Unteransprüchen.

Ausführungsformen der Erfindung nach dem vorliegenden Zusatzpatent werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.

Die Zeichnungen sind im Anschluß an die Zeichnungen des Hauptpatentes und eines ersten Zusatzpatentes fortlaufend numeriert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1I eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 1J eine Ausführungsform der u. a. in der Vorrichtung nach Fig. 1I verwendbaren Filtereinheit und

Fig. 2A eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 1I zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung nach dem Hauptpatent.

Die Vorrichtung nach Fig. 1I ist in ihrem prinzipiellen Aufbau der Ausführungsform nach Fig. 1C des Hauptpatents ähnlich und umfaßt einen als Wasserkocher ausgebildeten Flüssigkeitsbehälter 1-1 mit einem Griff 1-5, einem Gießer 1-7 und einer beispielsweise plattenförmigen elektrischen Heizeinrichtung 1-3′ oder schüsselförmigen elektrischen Heizeinrichtung 1-3′′, die in einem Sockel bzw. Gehäuse 1-87 untergebracht ist. Auf den Sockel bzw. das Gehäuse 1-87 ist der Flüssigkeitsbehälter 1-1 fest oder lösbar aufgesetzt bzw. eingesetzt. Der Sockel bzw. das Gehäuse 1-87 kann auch weitere elektrische Bauteile wie Netzteil, Schaltkreise, Schalter und/oder Stecker aufnehmen.

Alternativ oder zusätzlich kann die Heizeinrichtung gemäß Fig. 1I auch nach Art eines Tauchsieders 1-3′′′ ausgebildet und über ein z. B. als Klemmeinrichtung ausgebildetes Verbindungsstück 1-89 mit dem Behälter 1-1 oder mittels eines Übergangsstückes 1-91 mit einem abnehmbaren Behälterdeckel 1-9 fest oder lösbar verbunden sein. Es kann auch eine Hochfrequenz- bzw. Mikrowellenheizung vorgesehen werden.

Mit dem abnehmbaren Behälterdeckel 1-9 fest oder lösbar verbunden ist ein eine Antriebseinheit bildender Elektromotor 1-11 mit einer Antriebswelle 1-13. Der Elektromotor 1-11 und die Heizeinrichtung 1-3′ bzw. 1-3′′ bzw. 1-3′′′ sind mit elektrischen Anschlußkabeln ausgerüstet, die in Fig. 1I nicht dargestellt sind.

An die Antriebswelle 1-13 ist eine Filtereinheit vorzugsweise lösbar angesetzt.

Ähnlich wie die Filtereinheit nach Fig. 1C des Hauptpatents umfaßt die Filtereinheit nach Fig. 1I und 1J einen Filterdeckel 1-17, der mit einer Filterwelle 1-15 verbunden ist, die an die Antriebswelle 1-13 fest angesetzt oder lösbar ansetzbar ist. Mit dem Filterdeckel 1-17 fest oder lösbar verbunden ist ein vorzugsweise als zylindrischer Hohlkörper ausgebildeter, trommelförmiger Filterkörper 1-19, welcher vorzugsweise aus lebensmittelgerechtem Aluminium und/oder Edelstahl und/oder Kunststoff besteht. Zur Verbindung von Filterdeckel und Filterkörper dient vorzugsweise ein eine Anschlußeinrichtung bildendes Schraubgewinde 1-18 oder ein Bajonett (nicht dargestellt) am Filterkörper 1-19 sowie ein entsprechendes Gewinde oder Bajonett (nicht dargestellt) am Filterdeckel 1-17, der mit seinem Gewinde 1-36 bzw. Bajonett in der in Fig. 1A bzw. 1B des Hauptpatents dargestellten Weise eine Kupplungseinrichtung bildet. Dreht sich der Filterkörper 1-19, 2-19 bei der Rotation z. B. im Uhrzeigersinn, von der Filterachse 1-15, 2-15′ her gesehen, so haben die Gewindeteile einen Drehsinn, derart, daß der Filterkörper mit dem Gewinde 1-18 aus der Sicht der Filterachse gegen den Uhrzeigersinn auf den Filterdeckel geschraubt wird, so daß also das Gewinde ein Rechtsgewinde darstellt. Dadurch wird ein ungewolltes Lösen des Filterkörpers 1-19, 2-19 vom Filterdeckel 1-17, 2-17 während der Rotation der Filtereinheit in der Flüssigkeit verhindert. Ist die Vorrichtung für eine Rotation der Filtereinheit in entgegengesetzter Richtung eingerichtet, so ist das Gewinde als Linksgewinde auszubilden.

Wie Fig. 1J zeigt, weist ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1D des Hauptpatents die durch die Mantelfläche des hohlzylindrischen Filterkörpers 1-19 gebildete periphäre Filterfläche 1-23 kleine Filteröffnungen 1-25 auf, die höhenmäßig im wesentlichen über den gesamten Bereich der Filterfläche 1-23 vom unteren Rand bis an einen oberen Rand nahe dem Schraubgewinde 1-18 bzw. Bajonettverschluß des Filterkörpers weitgehend gleichmäßig verteilt sind.

Der Filterkörper 1-19 besitzt einen eine Stirnfläche bildenden Filterboden 1-27, der ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1D des Hauptpatents eine Vielzahl von Zuflußöffnungen 1-33′ aufweist, die im wesentlichen über die ganze Fläche des Filterbodens 1-27 verteilt sind. Vorzugsweise wird ein schmaler äußerer Ringbereich der Fläche des Filterbodens 1-27 von Zuflußöffnungen 1-33′ freigehalten (in Fig. 1J nicht dargestellt), wenngleich auch das nicht zwingend notwendig erscheint. Der innere Rand dieses Ringbereiches kann kreisrund, oval oder polygonal sein. Zur Erhöhung der mechanischen Stabilität können sich zwischen Bereichen mit Zuflußöffnungen 1-33′ auch Stege oder sonstige Bereiche ohne Zuflußöffnungen befinden.

Ähnlich wie bei den Ausführungsformen nach dem Hauptpatent ist die Betriebsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung folgendermaßen:

Für die Zubereitung eines Kaffee- oder Teegetränkes wird bei abgenommenem Behälterdeckel 1-9 zunächst Wasser 1-21 in den Behälter 1-1 gefüllt. Dann werden in den zuvor vom Filterdeckel 1-17 gelösten Filterkörper 1-1 9 Kaffeepulver oder Teeblätter als Filtergut 1-39 gefüllt. Danach wird der Filterkörper 1-19 am Filterdeckel 1-17 befestigt, wodurch das Filtergut 1-39 kapselartig allseitig umschlossen wird. Dann wird der Behälterdeckel 1-9 auf den Flüssigkeitsbehälter 1-1 gesetzt, so daß der Filterkörper 1-19 in das Wasser 1-21 im Behälter 1-1 ganz oder teilweise eintaucht und sich auch das Innere des Filterkörpers 1-19 mit Wasser füllt, das durch die Filteröffnungen 1-25 bzw. 1-33′ in das Innere des Filterkörpers 1-19 dringt. Auch das im Filterkörper 1-19 befindliche Filtergut 1-39 befindet sich dann in Wasser.

Nunmehr wird die Heizeinrichtung 1-3′ bzw. 1-3′′ bzw. 1-3′′′ eingeschaltet und vorzugsweise gleichzeitig damit auch der Motor 1-11 bestromt, so daß der Filterkörper 1-19 schon in der Aufheizphase des Wassers 1-21 in diesem um die vertikale Achse 1-41 rotiert. Der Antriebsmotor kann aber auch erst später, z. B. nach Erreichen einer bestimmten Wassertemperatur, bestromt werden.

Die Aufheizphase kann in besonders einfacher Weise - auch ohne Temperaturmessung - auch mittels eines manuellen Schalters oder mittels eines Zeitschalters gesteuert werden oder in an sich bekannter Weise mittels eines Dampfdruckschalters bei Erreichen des Siedepunktes des Wassers 1-21 bzw. Suds 1-22 durch Abschalten des Heizstromes beendet werden. Der Antriebsmotor 1-11 kann dann noch entsprechend der vorzugsweise mittels einer Zeitschaltvorrichtung vorgewählten Extraktionszeit während der langsamen Abkühlung des Wassers 1-21 bzw. Suds 1-22 bestromt bleiben. Besonders günstig ist es, die Heizeinrichtung nicht sofort völlig abzuschalten, sondern die Heizleistung stufenweise allmählich herabzusetzen. Ferner ist, z. B. zur Herstellung von Eiskaffee, auch eine Kaltextraktion möglich, bei welcher eine Aufheizung des Wassers 1-21 oder der sonstigen Flüssigkeit reduziert wird oder unterbleibt.

Mit dem Einsetzen der Rotationsbewegung des Filterkörpers 1-19 bildet sich rasch eine kräftige, in Fig. 1I durch die Stromlinien 1-12 und 1-14 sowie 1-44 und 1-45 verdeutlichte, das Wasser 1-21 oder die sonstige Flüssigkeit umwälzende Zirkulationsströmung aus, die das Filtergut 1-39 von innen nach außen durchströmt. Dabei strömt Wasser von unten durch die Zuflußöffnungen 1-33′ in das Innere des Filterkörpers und steigt darin nach oben. Aufgrund der durch die Rotation der Filtereinheit bedingten Zentrifugalkraft strömt das in das Kapsel innere eingedrungene Wasser durch das Filtergut hindurch zur Filterfläche 1-23 des Filterkörpers 1-19 und tritt durch die Filteröffnungen 1-25 hindurch in den Raum zwischen den äußeren Wandungen der Filtereinheit und der inneren Wandung des Behälters 1-1. Der rotierende Filterkörper 1-19 wirkt somit als Umwälzpumpe. Dabei wird das Filtergut 1-39 im Filterkörper 1-19 im wesentlichen horizontal durchströmt und zunehmend extrahiert, wobei das der Umwälzung unterworfene Wasser 1-21 sich innerhalb kurzer Zeit in den als Kaffee- oder Teegetränk gewünschten Sud 1-22 verwandelt. Dabei wird das aus dem Wasser 1-21 durch Anreicherung mit Extraktionsstoffen aus dem Filtergut 1-39 gewonnene Getränk auch dann als "Sud" bezeichnet, wenn es bei der Zubereitung des Getränks nicht zu einem Siedevorgang kommt.

Damit sich der in Fig. 1I dargestellte Strömungsverlauf durch das Filtergut hindurch im wesentlichen über die gesamte Höhe des mit Filteröffnungen 1-25 versehenen Bereiches des Filterkörpers 1-19 möglichst gleichmäßig ausbildet, ist es vorteilhaft, zwischen der axialen Höhe des mit Filteröffnungen 1-25 versehenen Bereiches des Filterkörpers 1-19 und dessen Durchmesser ein Verhältnis von etwa 1 : 1 oder etwas kleiner vorzusehen, d. h. die axiale Höhe des Filterkörpers 1-19 soll nicht wesentlich größer oder zumindest nicht wesentlich größer sein als der Durchmesser des Filterkörpers.

Damit beim Eintauchen der Filtereinheit das Wasser oder die sonstige Flüssigkeit, die im Behälter 1-1 enthalten ist, relativ rasch in das Innere des Filterkörpers 1-19 eindringt, ist es vorteilhaft, die Zuflußöffnungen 1-33′, 2-33′ im Filterboden 1-27 bzw. 2-27 wie auch die Entgasungsöffnungen 1-33′′, 2-33′′ am Filterdeckel größer auszubilden (z. B. ca. 0,5 mm Durchmesser) als die Filteröffnungen 1-25 (z. B. ca. 0,2 mm Durchmesser) an der Mantelfläche des Filterkörpers 1-19. Die Zuflußöffnungen 1-33′ können also in bezug auf ihren Durchmesser bzw. eine lichte Weite etwa doppelt so groß oder noch größer sein wie die Filteröffnungen 1-25, was auch für die im Hauptpatent beschriebenen Ausführungsformen der Filtereinheit gilt.

Wird der Filterkörper 1-19 nach Art von Fig. 1B des Hauptpatentes als Filterkorb ausgebildet zur Aufnahme von Filterpapier, dann ist es dementsprechend zweckmäßig, für das auf der Bodenfläche des Filterkorbes aufliegende Filterpapier eine Papierqualität mit größerer Flüssigkeitsdurchlässigkeit vorzusehen als für das an der Mantelfläche des Filterkorbes anliegende Filterpapier. Wird ein vorkonfektioniertes topfförmiges Papierfilter mit Boden- und Mantelteil vorgesehen, so kann auch in diesem Fall für das Bodenteil eine höhere Flüssigkeitsdurchlässigkeit vorgesehen werden als für das Mantelteil.

Um das Entweichen von Luft aus dem Filterkörper 1-19 beim Eintauchen der Filtereinheit in die Flüssigkeit sowie auch die Entgasung im laufenden Betrieb zu erleichtern, kann gemäß Fig. 2A die Filterwelle 2-15′ als Hohlwelle ausgebildet und am Filterdeckel so befestigt werden, daß die im Filterkörper 1-19 enthaltene Luft und ggf. sonstige darin enthaltene Gase in die Hohlwelle 2-15′ und durch radiale oder axiale (nicht dargestellt) Öffnungen 1-6′ und 1-6′′ dieser Hohlwelle ins Freie entweichen können.

Ferner kann, wie Fig. 2A zeigt, an der Filtereinheit bodenseitig auch ein Propeller 2-8 angeordnet werden, der mit dem Filterkörper 2-19 verbunden ist und zusammen mit der Filtereinheit rotiert. Die Lamellen des Propellers sind so gestellt, daß die Strömung der Flüssigkeit von unten her durch die Zuflußöffnungen 2-33′ des Filterbodens 2-27 hindurch in das Innere des Filterkörpers 2-19 noch verstärkt wird.

Im übrigen zeigt Fig. 2A eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei welcher die Filtereinheit im Behälter 2-1′ vorzugsweise zentrisch angeordnet ist. Zur Unterdrückung von störenden Turbulenzen im Strömungsverlauf innerhalb des Behälters 2-1′ dienen Längsstege 2-2, sogenannte Schikanen, die an der Innenfläche des Behälters 2-1′ in axialer Richtung oder geneigt hierzu verlaufen.

Fig. 2A zeigt zwei derartige Längsstege 2-2, jedoch können auch mehrere solche Längsstege über den Umfang des Behälters 2-1′ vorzugsweise gleichmäßig verteilt sein. Die Längsstege 2-2 können beispielsweise durch entsprechende Einbuchtungen der Behälterwand gebildet sein, was sich vor allem dann anbietet, wenn der Behälter aus Glas, Keramik, Metall oder Kunststoff hergestellt ist und die Schikanen bildenden Einbuchtungen schon bei der Herstellung des Behälters erzeugt werden können.

Die Längsstege 2-2 machen das Vorsehen eines in Fig. 1I gezeigten Auslegers 1-47 am Deckel 1-9 des Behälters entbehrlich.

Weiterhin zeigt Fig. 2A eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung nach dem Hauptpatent in einer Ausbildung mit Handgerät 2-49′, vorzugsweise zur Herstellung von kleineren Kaffeemengen, z. B. für eine oder einige Tassen, mit einem Griffteil 2-51′, das den Antriebsmotor 2-11′ sowie einen Ein/Aus-Schalter 2-55′ sowie ggf. ein Netzteil, Schaltkreise und/oder andere elektrische Komponenten enthält. Das Griffteil kann elektrisch über ein Kabel 2-54 vorzugsweise mit einem Niederspannungsnetzteil verbunden sein, so daß an das Griffteil aus Sicherheitsgründen keine Netzspannung, sondern nur eine Niederspannung von beispielsweise 6 V herangeführt wird. Der Behälter 2-1′ ist in diesem Fall ohne Heizeinrichtung ausgebildet, so daß bei Warmextraktion die Extraktionsflüssigkeit (Wasser, Milch, etc.) in erwärmtem Zustand in den Behälter eingefüllt wird.

Bei einem derartigen Handgerät kann am Griffteil 2-51′ an dessen Unterseite ein kragenförmiger Ansatz 2-87 vorgesehen werden, der beim Einsetzen der am Griffteil über die Filterwelle 2-15′ befestigten Filtereinheit in den Behälter 2-1′ durch eine entsprechend weite zentrale Öffnung 2-4 des Behälterdeckels 2-9′ auf einem kragenförmigen Sitz 2-89 des Behälterdeckels 2-9′ zum Aufliegen kommt. Dadurch wird erreicht, daß das in den Behälter 2-1′ eingesetzte Handgerät am Behälterdeckel in der richtigen Betriebsposition gelagert ist und während des Betriebs nicht manuell gehalten werden muß. Hinzu kommt, daß auf diese Weise die weite Öffnung 2-4 des Behälterdeckels verschlossen wird, so daß ein völlig sicherer Spritzschutz gebildet wird, der im Falle von Turbulenzen beim Umpumpen der im Behälter 2-1′ enthaltenen Flüssigkeit oder bei sonstigen Betriebsstörungen ein Austreten von Flüssigkeit durch die Deckelöffnung 2-4 verhindert, so daß die Bedienungsperson auch vor der Gefahr von Verbrühungen durch heißen Kaffeesud und vor der Gefahr der Verunreinigung der Kleidung geschützt ist. Auch wenn das Handgerät nicht auf den Deckel 2-9′ aufgesetzt wird, bildet der Deckel noch einen ausreichenden Spritzschutz. Nach Entfernen der Filtereinheit aus dem Behälter 2-1′ durch die Deckelöffnung 2-4 hindurch bzw. nach Entfernen des Handgerätes 2-49′ vom Behälterdeckel 2-9′ kann die Deckelöffnung 2-4 durch einen zusätzlichen Deckel (nicht dargestellt) verschlossen werden. Es kann aber auch der Behälterdeckel 2-9′ als Ganzes durch einen Zierdeckel ersetzt werden.

Wie Fig. 1I zeigt, kann zur weiteren Stabilisierung der Betriebslage der Filtereinheit während der Rotation in der im Behälter 1-1 enthaltenen Flüssigkeit an der Filtereinheit bodenseitig über einen z. B. strebenartigen, kegelförmigen Ansatz 1-81 eine Lagerachse 1-83 vorgesehen werden, die beim Einsetzen der Vorrichtung in den Behälter 1-1 von oben her in eine Lagerschale 1-85 eintaucht, die am Boden des Behälters 1-1 vorgesehen werden kann. Inbesondere in diesem Fall ist es zweckmäßig, die Heizeinrichtung 1-3′ an der unteren Fläche des Bodens des Behälters 1-1 anzuordnen, der vor allem in diesem Fall wie auch bei anderen Ausführungsformen auch aus Edelstahl bestehen kann.

Auch wenn diese Ergänzung nur bei der Ausführungsform nach Fig. 1I gezeigt ist, so kann sie doch auch bei den anderen im Hauptpatent und im vorliegenden Zusatzpatent offenbarten Ausführungsformen der Erfindung vorgesehen werden, insbesondere auch bei der Ausführungsform nach Fig. 2A.

Werden nach Fig. 1B des Hauptpatents in den Filterkörper 1-19 Filtersegmente 1-20 eingesetzt bzw. eingespritzt, so können diese ein- oder mehrstückig sein und auch als Drahtsieb ausgebildet sind.

Die Anzahl der Filteröffnungen 1-25 wird in Abhängigkeit von dessen Durchmesser gewählt und kann bei einem Öffnungsdurchmesser von vorzugsweise 0,2 mm etwa 600 Filteröffnungen pro cm² betragen, bei ca. 20% freier Filterfläche. Bei einem Öffnungsdurchmesser von etwa 0,5 mm ergeben sich etwa 100 Öffnungen pro cm².

Die optimale Drehzahl des Filterkörpers 1-19 ist von dessen Durchmesser abhängig und kann z. B. bei einem Filterkörperdurchmesser von ca. 40 mm etwa 1600 bis 2400 Umdrehungen pro Minute betragen, womit kurze Extraktionszeiten von ca. 2 bis 3 Minuten erreicht werden können.

Außer Wasser kann als Extraktionsflüssigkeit z. B. auch Milch verwendet werden, wozu es vorteilhaft ist, die Milch in bereits erhitztem Zustand in den Behälter einzubringen, der in der Ausführungsform nach Fig. 2A ohnehin ohne Heizeinrichtung ausgebildet ist.

Um sicherzustellen, daß beim Entnehmen der Filtereinheit aus dem Sud die Rotation der Filtereinheit vorher beendet wird, kann ein Schalter (nicht dargestellt) vorgesehen sein, der z. B. auf die Entnahme der Filtereinheit aus dem Behälter reagiert.

Durch die Extraktion von Wirkstoffen aus dem in die Filtereinheit eingebrachten Kaffeepulver in einer Vorrichtung nach dem Haupt- oder Zusatzpatent wird zudem erreicht, daß im Wasser 1-21 bzw. Sud 1-22 außerhalb der Filtereinheit möglicherweise befindliche Teilchen wie Kaffeepulverteilchen durch die Zuflußöffnungen 1-33′, 2-33′ bzw. durch die Entgasungsöffnungen 2-33′′ hindurch angesaugt und in der Filtereinheit als Filtriergut am oder im Kaffeepulver oder sonstigen Filtergut 1-39 angesammelt und somit aus dem Wasser 1-21 bzw. Sud 1-22 entfernt werden. Dadurch wirkt die Filtereinheit gleichzeitig als Reinigungsfilter für das Wasser 1-21 bzw. den Sud 1-22. Dies gewährleistet ein äußerst satzarmes Kaffeegetränk.

Auf ähnliche Weise kann die Filtereinheit auch ohne Herbeiführung eines Extraktionsvorganges generell zur raschen Filtrierung von Flüssigkeiten verwendet werden, die von der Filtereinheit umgepumpt werden. Dazu wird die Filtereinheit mit einem Filtermaterial 1-39′ gefüllt, das z. B. aus Kieselgur, Kies (vorzugsweise monokristallinem Quarzkies), Aktivkohle und/oder anderen Filterstoffen bestehen kann, die auch Ionenaustauscher, insbesondere auf der Basis von Gerüstsilikaten wie z. B. Alkalizeolithen und/oder Kunstharzen, beinhalten können. Damit kann die erfindungsgemäße Filtereinheit auch zur raschen und einfachen Klärung und Reinigung von Wasser, Preßsäften und anderen Flüssigkeiten dienen, wie auch beispielsweise zur Entsalzung, Enthärtung bzw. Entkalkung, Entkeimung bzw. Desinfektion und Entgiftung von Wasser und sonstigen Flüssigkeiten.

Darüber hinaus kann in entsprechender Weise die erfindungsgemäße Filtereinheit auch zur raschen chemischen oder sonstigen Behandlung von Teilen oder Materialien verwendet werden, die inbesondere in Form von Schüttgut in die Filtereinheit eingebracht werden und durch Umwälzen der umgebenden Flüssigkeit infolge Rotation der Filtereinheit einer Behandlung mittels dieser Flüssigkeit unterzogen werden. Die eingebrachten Teile oder Materialien können auf diese Weise z. B. gebeizt, gefärbt, entfettet, desinfiziert, neutralisiert, gewaschen und/oder gespült werden. Auf diese Weise können z. B. auch augenoptische bzw. ophthalmologische Kontaktlinsen sowie Teile bzw. Instrumente für den medizinischen Bedarf desinfiziert, neutralisiert und gespült werden.

Insbesondere für derartige Anwendungen können die Filteröffnungen 1-25, 2-25 und Zuflußöffnungen 1-33′, 2-33′ bzw. die Entgasungsöffnungen 1-33′′, 2-33′′ auch deutlich größer als in den in Haupt- und Zusatzpatent beschriebenen Beispielen, und z. B. Durchmesser aufweisen, die etwa im Millimeterbereich liegen. Auch die äußeren Abmessungen der Filtereinheit und des Flüssigkeitsbehälters können den jeweiligen angestrebten Durchsatzmengen angepaßt sein.

In Abwandlung der in Haupt- und Zusatzpatent offenbarten Ausführungsformen der Erfindung kann die Filterachse 1-15, 2-15, 2-15′ anstatt am Filterdeckel auch am Filterboden der Filtereinheit angesetzt sein, wobei dann die Filtereinheit nach Aufsetzen des Filterdeckels und Drehung um 180° an die in bezug auf den Flüssigkeitsbehälter oben liegende Antriebsachse 1-13, 2-13 angekoppelt wird. Die Drehung um 180° entfällt, wenn die Antriebsachse im Bodenbereich des Behälters angeordnet und beispielsweise durch den Boden hindurch flüssigkeitsdicht hindurchragt. Es kann auch eine bodenseitige Magnetkupplung vorgesehen werden (nicht dargestellt).

Der Filterkörper 1-19, 2-19 der Filtereinheit braucht nicht unbedingt zylindrisch zu sein, sondern beispielsweise auch eine Kegel- oder Glockenform aufweisen oder anderweitige zweifach gekrümmte Mantelflächen (einschließlich Kugel- und Ellipsoidform) besitzen (nicht dargestellt).

Anstatt der im Haupt- und Zusatzpatent beschriebenen Gewinde- oder Bajonettverbindungen in der Filtereinheit und/oder in der Kupplung zwischen Filtereinheit und Antriebseinrichtung können auch Steckverbindungen mit Klemmsitz vorgesehen werden.

Anstelle einer gleichbleibend gleichsinnigen Rotation der Filtereinheit kann auch eine Rotation in wechselnder Richtung erfolgen, wobei die Taktzeiten einstellbar sein können.

Claims (32)

1. Vorrichtung zum Zubereiten von Getränken, vorzugsweise Kaffee- oder Teegetränken, nach Patent . . . . . . . . (Patentanmeldung P 43 02 899.3), dadurch gekennzeichnet, daß eine Filtereinheit der Vorrichtung umfaßt:

• (a) einen Filterkörper (1-19; 2-19) mit einer zu einer Drehachse (1-41) koaxialen Mantelfläche, die Filteröffnungen (1-25; 2-25) zur Bildung eines Filters oder Durchtrittsöffnungen zur Bildung eines Korbes für einen Filtereinsatz aufweist, und
• (b) mindestens eine Stirnfläche (1-27; 2-27) mit im wesentlichen über die gesamte Stirnfläche verteilten Zuflußöffnungen (1-33′; 2-33′) zum Zufluß von Flüssigkeit bei darin eingetauchter Filtereinheit.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß deren Filterkörper (1-19; 2-19) im wesentlichen trommelförmig ist.

3. Vorrichtung zum Zubereiten von Getränken, vorzugsweise Kaffee- oder Teegetränken, nach Patent (Patentanmeldung P 43 02 899.3), dadurch gekennzeichnet, daß der Filterkörper (1-19; 2-19) im wesentlichen zweifach gekrümmt ist, vorzugsweise in Glocken- oder Ellipsiodform.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinheit eine Anschlußeinrichtung (1-18) zum lösbaren koaxialen Ansetzen der Filtereinheit an eine mit einer Drehachse (1-13; 2-13′) einer Antriebseinrichtung (1-11; 2-11′) verbundene Kupplungseinrichtung aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuflußöffnungen (1-33′; 2-33′) an der Stirnfläche (1-27, 2-27) derart angeordnet sind, daß an einem äußerem Rand derselben eine schmale Ringfläche geschlossen bleibt.

6. Vorrichtung zum Zubereiten von Getränken, vorzugsweise Kaffee- oder Teegetränken, nach Patent . . . . . . . . (Patentanmeldung P 43 02 899.3), dadurch gekennzeichnet, daß die Zuflußöffnungen (1-33′; 2-33′) an der Stirnfläche (1-27, 2-27) des Filterkörpers (1-19; 2-19) jeweils eine größere Durchtrittsfläche aufweisen als die Filteröffnungen (1-25; 2-25) an der Mantelfläche des Filterkörpers (1-19; 2-19).

7. Vorrichtung zum Zubereiten von Getränken, vorzugsweise Kaffee- oder Teegetränken, nach Patent . . . . . . . . (Patentanmeldung P 43 02 899.3), dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der axialen Höhe des mit Filteröffnungen (1-25; 2-25) versehenen Bereiches der Filterfläche des Filterkörpers (1-19; 2-19) zu dessen Durchmesser etwa 1 : 1 oder kleiner ist.

8. Vorrichtung zum Zubereiten von Getränken, vorzugsweise Kaffee- oder Teegetränken, nach Patent . . . . . . . . (Patentanmeldung P 43 02 899.3), dadurch gekennzeichnet, daß zur Entgasung des Innenraumes des Filterkörpers (2-19) die Filterachse (2-15′) der Filtereinheit als Hohlachse ausbildet ist und mindestens eine Entgasungsöffnung (2-6′, 2-6′′) aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Innenraum der Filtereinheit und der Hohlachse (2-15′) ein Filter (2-29′′) mit Filteröffnungen (2-33′′) angeordnet ist.

10. Vorrichtung zum Zubereiten von Getränken, vorzugsweise Kaffee- oder Teegetränken, nach Patent . . . . . . . . (Patentanmeldung P 43 02 899.3), dadurch gekennzeichnet, daß an der Filtereinheit ein Propeller (2-8) angeordnet ist, der mit dem Filterkörper (2-19) gemeinsam rotiert.

11. Vorrichtung zum Zubereiten von Getränken, vorzugsweise Kaffee- oder Teegetränken, nach Patent . . . . . . . . (Patentanmeldung P 43 02 899.3), dadurch gekennzeichnet, daß eine Stirnfläche der Filtereinheit mit einer Filterachse verbunden ist und eine entgegengesetzt angeordnete weitere Stirnfläche durch einen an den Filterkörper ansetzbaren Deckel gebildet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterachse an eine im Bodenbereich des Flüssigkeitsbehälters angeordnete Antriebseinrichtung ansetzbar ist.

13. Vorrichtung zum Zubereiten von Getränken, vorzugsweise Kaffee- oder Teegetränken, nach Patent . . . . . . . . (Patentanmeldung P 43 02 899.3), dadurch gekennzeichnet, daß ein Behälter (2-1′) der Vorrichtung an seiner Innenwand axial oder geneigt hierzu verlaufende Stege (2-2) aufweist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Filtereinheit in den Behälter (2-1′) annähernd zentrisch einsetzbar ist.

15. Vorrichtung zum Zubereiten von Getränken, vorzugsweise Kaffee- oder Teegetränken, nach Patent . . . . . . . . (Patentanmeldung P 43 02 899.3), dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (2-9′) des Behälters (2-1′) eine Öffnung (2-4) aufweist, durch welche die Filtereinheit in den Behälter (2-1′) einführbar ist, wobei der Deckel einen Spritzschutz bildet.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (2-9′) des Behälters (2-1′) einen Sitz (2-89) bildet für ein abnehmbares Geräteteil (2-49′), an dem die Filtereinheit befestigt ist.

17. Vorrichtung, insbesondere zum Zubereiten von Getränken, vorzugsweise Kaffee- oder Teegetränken, nach Patent . . . . . . . . (Patentanmeldung P 43 02 899.3), dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Behandlung von in die Filtereinheit eingebrachten Teilen oder Materialien durch die die von der Filtereinheit umgepumpte Flüssigkeit dient.

18. Vorrichtung, insbesondere zum Zubereiten von Getränken, vorzugsweise Kaffee- oder Teegetränken, nach Patent . . . . . . . . (Patentanmeldung P 43 02 899.3), dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Filtrierung der von der Filtereinheit umgepumpten Flüssigkeit dient.

19. Filtereinheit nach Patent . . . . . . . . (Patentanmeldung P 43 02 899.3), gekennzeichnet durch

• (a) einen Filterkörper (1-19; 2-19) mit einer zu einer Drehachse (1-41) koaxialen Mantelfläche, die Filteröffnungen (1-25; 2-25) zur Bildung eines Filters oder Durchtrittsöffnungen zur Bildung eines Korbes für einen Filtereinsatz aufweist, und
• (b) mindestens eine Stirnfläche (1-27; 2-27) mit im wesentlichen über die gesamte Stirnfläche verteilten Zuflußöffnungen (1-33′; 2-33′) zum Zufluß von Flüssigkeit bei darin eingetauchter Filtereinheit.

20. Filtereinheit nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterkörper (1-19, 2-19) im wesentlichen trommelförmig ist.

21. Filtereinheit nach Patent . . . . . . . . (Patentanmeldung P 43 02 899.3), dadurch gekennzeichnet, daß deren Filterkörper (1-19; 2-19) im wesentlichen zweifach gekrümmt ist, vorzugsweise in Glocken- oder Ellipsiodform.

22. Filtereinheit nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinheit eine Anschlußeinrichtung (1-18) zum lösbaren koaxialen Ansetzen der Filtereinheit an eine mit einer Drehachse (1-13; 2-13′) einer Antriebseinrichtung (1-11; 2-11′) verbundene Kupplungseinrichtung aufweist.

23. Filtereinheit nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuflußöffnungen (1-33′; 2-33′) an der Stirnfläche (1-27, 2-27) derart angeordnet sind, daß an einem äußerem Rand derselben eine schmale Ringfläche geschlossen bleibt.

24. Filtereinheit nach Patent . . . . . . . . (Patentanmeldung P 43 02 899.3), dadurch gekennzeichnet, daß die Zuflußöffnungen (1-33′; 2-33′) an der Stirnfläche (1-27, 2-27) des Filterkörpers (1-19; 2-19) jeweils eine größere Durchtrittsfläche aufweisen als die Filteröffnungen (1-25; 2-25) an der Mantelfläche des Filterkörpers (1-19; 2-19).

25. Filtereinheit nach Patent . . . . . . . . (Patentanmeldung P 43 02 899.3), dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der axialen Höhe des mit Filteröffnungen (1-25; 2-25) versehenen Bereiches der Filterfläche des Filterkörpers (1-19; 2-19) zu dessen Durchmesser etwa 1 : 1 oder kleiner ist.

26. Filtereinheit nach Patent . . . . . . . . (Patentanmeldung P 43 02 899.3), dadurch gekennzeichnet, daß zur Entgasung des Innenraumes des Filterkörpers (2-19) die Filterachse (2-15′) der Filtereinheit als Hohlachse ausbildet ist und mindestens eine Entgasungsöffnung (2-6′, 2-6′′) aufweist.

27. Filtereinheit nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Innenraum der Filtereinheit und der Hohlachse (2-15′) ein Filter (2-29′′) mit Filteröffnungen (2-33′′) angeordnet ist.

28. Filtereinheit nach Patent . . . . . . . . (Patentanmeldung P 43 02 899.3), dadurch gekennzeichnet, daß an der Filtereinheit ein Propeller (2-8) angeordnet ist, der mit dem Filterkörper (2-19) gemeinsam rotiert.

29. Filtereinheit nach Patent . . . . . . . . (Patentanmeldung P 43 02 899.3), dadurch gekennzeichnet, daß eine Stirnfläche der Filtereinheit mit einer Filterachse verbunden ist und eine entgegengesetzt angeordnete weitere Stirnfläche durch einen an den Filterkörper ansetzbaren Deckel gebildet ist.

30. Filtereinheit nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterachse an eine im Bodenbereich des Flüssigkeitsbehälters angeordnete Antriebseinrichtung ansetzbar ist.

31. Filtereinheit nach Patent . . . . . . . . (Patentanmeldung P 43 02 899.3), dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Behandlung von in die Filtereinheit eingebrachten Teilen oder Materialien durch die die von der Filtereinheit umgepumpte Flüssigkeit dient.

32. Filtereinheit nach Patent . . . . . . . . (Patentanmeldung P 43 02 899.3), dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Filtrierung der von der Filtereinheit umgepumpten Flüssigkeit dient.