WO2008077622A2

WO2008077622A2 - Wasserfiltervorrichtung mit stellorgan zur einstellung eines verschnittverhältnisses

Info

Publication number: WO2008077622A2
Application number: PCT/EP2007/011364
Authority: WO
Inventors: Roland Scholz
Original assignee: Aquis Wasser-Luft-Systeme Gmbh, Lindau, Zweigniederlassung Rebstein
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2008-07-03
Also published as: JP5491192B2; EP2108002A2; WO2008077609A3; JP2010513003A; US8894848B2; US20100059424A1; EP2108003A2; WO2008077622A3; WO2008077609A2; US20100044284A1; DE102007062925A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wasserfiltervorrichtung. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass ein Stellmedium (5) vorgesehen ist, dessen Volumen und/oder dessen Struktur sich durch eine am Stellorgan (1) anstehende und/oder durch eine durch das Stellorgan (1) durchgeflossene Flüssigkeit (6) verändert.

Description

"Wasserfiltervorrichtung mit Stellorgan zur Einstellung eines VerschnittVerhältnisses"

Die vorliegende Erfindung betrifft eine

Wasserfiltervorrichtung mit Stellorgan zur Einstellung eines Verschnittverhältnisses sowie einen Wassertank, der zur Aufnahme der Filtervorrichtung vorgesehen ist, ein Gerät mit Wassertank und ein Filtergerät nach den Ansprüchen 1, 38, 39 und 40.

Stand der Technik

Filtervorrichtungen zur Aufbereitung einer Flüssigkeit mit einer Verschnittvorrichtung zur Beimengung von nicht oder anderweitig aufbereiteter Flüssigkeit zur in der Filterstrecke aufbereiteten Flüssigkeit sind seit langem bekannt, zum Teil mit einer Möglichkeit zur Verstellung der Verschnittvorrichtung. Zur Aufbereitung wird die Flüssigkeit chemisch und/oder physikalisch behandelt, beispielsweise wird Wasser enthärtet, entkarbonisiert, entmineralisiert oder dergleichen mehr.

Als Filtervorrichtungen haben sich im Wesentlichen zwei Arten etabliert. Einerseits sind dies leitungsgebundene, unter Druck stehende Filtersysteme, z.B. sogenannte „Filterkerzen", die in die Zuleitung einer Wasserentnahmestelle oder Wasserentnahmevorrichtung integrierbar sind, vorzugsweise als Auswechseleinheit . Andererseits haben sich neben diesen Filterkerzen sogenannte „Filterpatronen" als leitungsungebundene Filtervorrichtungen als sinnvoll erwiesen, in der Regel in Zusammenwirkung mit einem entsprechenden Wassertank.

Die eingangs erwähnten Verschnittvorrichtungen sind zur Einstellung einer für die jeweilige Anwendung vorbestimmten Wasserqualität vorgesehen, um eine Mischung eines über eine Filterstrecke aufbereiteten Wassers mit nicht oder über eine weitere Filterstrecke geleitetem Wasser zu erzeugen.

Derartige Systeme finden beispielsweise Anwendung bei der Trinkwasseraufbereitung in privaten Haushalten als zentrale oder dezentrale Installation, für die Speisung von Entnahmestellen, speziell für die Speisung von modernen Küchengeräten (Wasser-Zapfstellen und Eisbereiter in modernen Kühlschränken oder Kaffeemaschinen) und darüber hinaus in kommerziellen Bereich zur Speisung von Getränkeautomaten zur Zubereitung von Kaffee, Dampf, Heiß- oder Kaltwasser zum Zwecke der Geschmacksoptimierung der damit aufbereiteten oder hergestellten Getränke und Speisen und zum Schutz der Maschinen vor wasserbedingten technischen Problemen.

Die bisher im beschriebenen Einsatzbereich üblichen Verschnitteinrichtungen werden zu Beginn der Inbetriebnahme mittels eines Stellorgans zur Steuerung eines Flüssigkeitsstroms auf ein vorgegebenes Mischungsverhältnis eingestellt, welches aus dem bekannten oder durch einen Schnelltest ermittelten Mineralgehalt bzw. Härtegehalt des Eingangswassers und der für die Anwendung geforderten Filtratwasser-Qualität ermittelt wird.

Die Leistungsfähigkeit der verschiedenen Aufbereitungsstufen erschöpft sich jedoch fortlaufend in Abhängigkeit von der bereits über die Aufbereitungsstrecke geführten Wassermenge und der Rohwasserqualität, so dass sich bei einem mittels eines Stellorgans zur Steuerung eines Flüssigkeitsstroms fest eingestellten Verschnittverhältnis die produzierte Wasserqualität in Abhängigkeit vom Erschöpfungsverlauf der Aufbereitungsstrecke fortlaufend verändert.

Aufgabe und Vorteile der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wasserfiltervorrichtung der eingangs dargelegten Art zu verbessern.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Durch die Unteransprüche sind zweckmäßige und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung angegeben.

Ein Wassertank zur Aufnahme einer solchen Filtervorrichtung wird durch den unabhängigen Anspruch 38 beschrieben, ein Gerät zur Aufnahme eines solchen Tanks durch den Anspruch 39 und ein Filtergerät mit einem Filterkopf zum Einsetzen eines solchen Filters durch den Anspruch 40.

Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung bezüglich eines ersten Aspekts eine Wasserfiltervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, welche sich dadurch auszeichnet, dass ein Stellmedium vorgesehen ist, dessen Volumen und/oder dessen Struktur sich durch eine am Stellorgan anstehende und/oder durch eine durch das Stellorgan durchgeflossene Flüssigkeit verändert.

Durch die Veränderung des Volumens bzw. der Struktur des auf das Stellorgan wirkenden Stellmediums kann der zu steuernde Flüssigkeitsstrom durch ein derart aufgebautes Stellorgan ganz gezielt auf bestimmte Anforderungen hin abgestimmt in seinem Strömungsverhalten beeinflusst werden. So ist es - A -

beispielsweise möglich, von einem vollkommen gesperrten Zustand über eine ganz bestimmte Öffnungskennlinie kontrolliert bis hin zu einem vollständig geöffneten Durchlasszustand mittels eines solchen Stellorgans auf den damit zu steuernden Flüssigkeitsstrom Einfluss zu nehmen bzw. auch in umgekehrter Richtung von einem vollkommen geöffneten Durchlasszustand bis hin zu einem vollkommen geschlossenen Durchlasszustand.

In einer ersten Ausführungsform ist es beispielsweise möglich, den Flüssigkeitsstrom aufgrund der Volumens- bzw. Strukturveränderung des Stellmediums in Abhängigkeit von der Menge der an dem Stellmedium vorbei und/oder durch das Stellmedium hindurchgeflossenen Flüssigkeit zu verändern. Hierzu kann sich beispielsweise ein durch die betreffende Flüssigkeit hervorgerufener, sogenannter Auswascheffekt zur Erzeugung eines Durchlasses bzw. ein sogenannter Zusetzeffekt zur Erzeugung einer Absperrung für den zu steuernden Flüssigkeitsstrom zu Nutze gemacht werden. Aber auch in Abhängigkeit von einer physikalischen und/oder chemischen Eigenschaft der betreffenden Flüssigkeit ist eine entsprechende Steuerung des Stellorgans möglich, ggf. auch in Kombination mit der oben erwähnten, durchflussabhängigen Beeinflussung des Stellorgans.

Als insbesondere vorteilhaft wird hierbei die Verwendung eines flüssigkeitslöslichen Stellmediums angesehen. Damit kann z.B. ein zuvor verschlossener Durchlasskanal für die betreffende Flüssigkeit vollkommen anwendungsspezifisch mit von der Betriebsdauer abhängig vorgebbarer Querschnittsvergrößerung auf der Grundlage eines oder ggf. auch mehrerer Parameter für den Durchfluss geöffnet werden. Mögliche Anwendungsfälle wären beispielsweise eine Bypass- Steuerung, die Umschaltung auf einen zusätzlichen oder weiteren Fließweg und dergleichen. Gleiche Einflussmöglichkeiten gelten z.B. für eine direkte Kontrolle durch ein schrumpffähiges Stellmedium. Mit einem expandierenden oder quellfähigen Stellmedium wäre dagegen durch direkte Kontrolle eine Verringerung des wirksamen Durchflussquerschnitts eines entsprechenden Stellorgans zur Steuerung eines Flüssigkeitsstroms möglich, ggf. bis hin zum vollständigen Verschluss des Durchlasses. Als Anwendungsfall wäre beispielsweise die Sperrung einer bestimmten Fluidleitung in Abhängigkeit eines oder mehrerer Parameter vorstellbar.

Als insbesondere vorteilhaft wird die Verwendung eines Stellmediums empfohlen, welches lebensmitteltauglich ist, da hiermit in hervorragender Weise auch eine Beeinflussung eines Trinkwasserstroms möglich ist. Dieser Trinkwasserstrom kann beispielsweise in einer Trinkwasserzuleitung, in einer Trinkwasseraufbereitungs- und/oder Versorgungsanlage, in einem trinkwasserge- und/oder verbrauchenden Gerät und dergleichen mehr vorgesehen sein.

Gleiches gilt auch für Stellmedien, die z.B. als gesundheitsförderndes Nahrungsergänzungsmittel und/oder als Trinkwasserzusatzstoff geeignet sind, wie z.B. für Vitamin C, Siliphosphat, Phosphatkombinationen, Polyphosphat oder dergleichen .

In weiter bevorzugten Ausführungsformen können beispielsweise auch Pulver, Granulate, Kristall oder Presslinge als Stellmedium vorgesehen sein, deren ganz spezifische Durchlasseigenschaften für die Beeinflussung des Flüssigkeitsstrom genutzt werden können. Insbesondere kann hierbei das Stellmedium z.B. verschiedene räumlich geometrische Strukturen aufweisen, die die Durchflusseigenschaft des betreffenden Flüssigkeitsstroms beeinflussen. So kann beispielsweise die ursprünglich vollständige Verschlusswirkung beginnend mit einem leichten Durchsickern wahlweise mit einem langsam oder ggf. auch schnell anwachsendem Querschnittsvergrößerungseffekt zur Steuerung des Flüssigkeitsstroms anwendungsabhängig beeinflusst werden.

Durch Anordnung eines anfangs wirkungslosen, flusshemmenden bzw. verstopfenden Anteils oder Körpers im Stellmedium kann durch dessen Freisetzung auch eine Schließfunktion realisiert werden. Als Verschlussmittel ist z.B. ursprünglich in einem löslichen Medium gebundenes, nicht lösliches Material in der Form von Granulat, ggf. in Kombination mit einem Sieb, oder auch eine ausreichend große Kugel geeignet, welche nach ihrer Freispülung den ursprünglich offenen Durchflussquerschnitt des Stellorgans verstopfen, zumindest jedoch merklich reduzieren.

Auch die Nutzung katalytischer oder biokatalytisch/enzymatischer Reaktionen zur Beeinflussung eines Stellmediums sind denkbar. Z.B. könnten Stellmedien auf Basis von Stärke, Pektin oder anderen Polymeren geeignet sein, sich unter dem Einfluss von Enzymen und/oder Wasserinhaltsstoffen, wie z.B. Mineralien oder Wasserstoffionen, die durch das Speisewasser oder durch den Filter eingetragen werden, zu reagieren und ihre Konsistenz zu verändern, zu lösen, zu schrumpfen, zu expandieren, zu gelieren und dergleichen mehr.

Als eine weitere Ausführungsform ist auch die Nutzung von Triebmitteln als Stellmedium denkbar, wie z.B. der Einsatz von Natriumhydrogenkarbonat, welches durch den Kontakt mit Wasser in Zusammenspiel mit Wasserinhaltsstoffen, insbesondere Wasserstoffionen, die durch das Speisewasser oder den Filter eingetragen oder freigesetzt werden, reagiert und durch Gasbildung expandiert. Diese Reaktion könnte unter anderem die Menge an eingetragenen Wasserstoffionen - die z.B. aufgrund der im Speisewasser befindlichen Wasserhärte durch ein Entkarbonisierungsharz proportional freigesetzt werden, nutzen.

Darüber hinaus könnte diese Reaktion auch für die Initialisierung eines Filters nach Berührung mit Wasser ' genutzt werden.

Im Weiteren ist aber auch die Verwendung eines Ionentauscherharzes als Stellmedium durchaus vorstellbar. Denn auch Ionentauscherharze können ihr Volumen entsprechend der betreffenden Beaufschlagung vergrößern oder verkleinern und sind somit zur Beeinflussung des Durchflussquerschnitts eines damit ausgestatteten Stellorgans geeignet.

In einer speziellen Ausführungsform können beispielsweise auch verschiedene Stellmedien kombiniert vorgesehen sein, z.B. zur Realisierung einer ganz bestimmten Verlaufskurve zum Öffnen, Schließen und/oder Umschalten eines damit ausgestatteten Stellorgans.

In einer ersten, einfachen Ausführungsform könnte beispielsweise ein aus dem Stellmedium gebildeter Körper selbst das Schließelement ausbilden. Ein sich auflösendes, schrumpfendes oder in seiner Struktur unter Einwirkung der Flüssigkeit durchlässig werdendes Stellmedium könnte somit als Öffner fungieren. Ein quellendes oder seine Struktur hinsichtlich der Durchlässigkeit verschlechterndes Stellmedium könnte als Schließer dienen.

In einer demgegenüber abgewandelten Ausführungsform könnte das Stellmedium aber auch zur Betätigung eines zusätzlichen, vorzugsweise die gegenteilige Schaltfunktion realisierenden Schließelementes und/oder eines Öffnungselementes vorgesehen sein. Damit wäre die gleichzeitige Steuerung zweier oder mehrerer Flüssigkeitsströme, insbesondere mit wechselnder Strömungsfunktion (Öffnen zu Schließen bzw. umgekehrt) , also ein Wechsler möglich.

Die vorgenannten Ausführungsformen können somit als vollkommen autonomes Freischalt- und/oder Verschlusselement für eine Flüssigkeit, insbesondere für eine Wasserzufuhr dienen. Ein erstes mögliches Anwendungsbeispiel wäre die Steuerung eines Flüssigkeitsstroms in einer

Wasserversorgungs- und/oder Aufbereitungsanlage, insbesondere in einem z.B. als Wechselelement ausgebildeten Filter. Die Wirkungskraft des Stellmediums, die bevorzugt dem Erschöpfungszustand des Filtermittels entspricht, steuert das Stellorgan. In einer bedienungsfreundlichen Ausführungsform kann zumindest das erschöpfte Stellmedium, ggf. aber auch das zusätzliche Schließ- und/oder Öffnungselement zusammen mit einem als Wechselfilter ausgebildeten Filter entfernt und durch einen neuen ersetzt werden.

Durch eine geeignete Steuerung des Flüssigkeitsstroms kann das Stellelement im Weiteren sogar als Anzeige für den Erschöpfungszustand des Filters bzw. des Stellmediums dienen, z.B. indem es den Auslass für den Flüssigkeitsstrom erschöpfungsabhängig zunehmend unterbricht. In einer einfachen Ausführungsform wäre hierzu das Stellelement als Schließelement auszubilden. Ggf. könnte dies auch unter Verwendung eines entsprechenden geeigneten Rückstellelements geschehen. Auch eine optische .Erschöpfungsanzeige ist möglich, z.B. durch Verstellen eines entsprechenden Signalmittels, wie beispielsweise Schieber, Drehelement, Klappe oder dergleichen Signalisierungselemente mehr.

Ein weiteres Anwendungsbeispiel für ein Anzeige- und/oder Schutzelement wäre die Verwendung eines derartigen Stellorgans im Zulaufbereich eines Verbrauchers. Zum Beispiel könnte eine Brause oder ein Wasserhahn vor Verkalkung dadurch geschützt werden, dass die Erschöpfung eines hierzu installierten Entkarbonisierers durch Verschluss der entsprechenden Leitung angezeigt wird.

Durch ein Stellorgan entsprechend der oben dargelegten Ausführungen kann in besonders vorteilhafter Weise der Flüssigkeitsstrom autonom im Inneren der Filtervorrichtung beeinflusst werden, ganz gezielt abhängig von vorgebbaren Parametern. Insbesondere ist es hierbei möglich, abhängig von der Durchlaufmenge der zu filternden Flüssigkeit und/oder deren physikalischen und/oder deren chemischen Eigenschaft den Flüssigkeitsstrom durch einzelne Abschnitte und/oder Bereiche des Filters bzw. einzelner Filterelemente zu führen oder zu unterbinden. Die betreffenden Parameter können den Erschöpfungszustand einzelner oder mehrerer Filterelemente indirekt oder ggf. auch direkt widerspiegeln und dementsprechend die Flüssigkeitsströmung im Filterinneren beeinflussen.

Zwei besonders bevorzugte Positionen zur Anordnung des Stellorgans in der Filtervorrichtung und/oder einer Bypassstrecke sind der Zulauf und/oder der Ablauf der gesamten Filtervorrichtung oder der Zulauf und/oder der Ablauf eines bestimmten Filterabschnitts. Damit ist eine einfache Steuerung des Flüssigkeitsstroms in der gesamten Filtervorrichtung in Abhängigkeit von einer am Stellorgan vorbei und/oder durch das Stellorgan hindurchfließende Flüssigkeit möglich. Diese Flüssigkeit kann z.B. die zu filternde Flüssigkeit, ein Teilstrom dieser zu filternden Flüssigkeit, die gefilterte Flüssigkeit oder ein Teilstrom davon oder aber auch eine anderweitig aufbereitete oder eine andere Flüssigkeit sein.

Insbesondere vorteilhaft ist es hierbei, wenn die Filtervorrichtung eine Verschnittvorrichtung zur Beimengung von nicht oder anderweitig aufbereiteter Flüssigkeit zur in der Filterstrecke aufbereiteten Flüssigkeit umfasst, wobei vorzugsweise eine Verstellung des Verschnittverhältnisses der Verschnittvorrichtung mittels dem durch die durchgeflossene Flüssigkeit betätigbaren Stellorgan vorgesehen ist.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann im Weiteren auch ein Stellorgan vorgesehen sein, das so ausgebildet ist, dass sie wenigstens während eines Initialisierungsvorganges der Wasserfiltervorrichtung und/oder im Anschluss an einen solchen Initialisierungsvorgang ein von der Qualität des zu filternden Wassers und/oder von der Anforderung des jeweiligen Verbrauchers abhängiges Initial- Verschnittverhältnis einstellt, insbesondere sogar mit einem über die gesamte Lebensdauer des Filters gleichbleibendem Verschnittverhältnis .

In den bisher beschriebenen Einsatzbereichen sind die Verschnitteinrichtungen üblicherweise fest voreingestellt oder werden zu Beginn der Inbetriebnahme manuell auf ein vorgegebenes Mischungsverhältnis fest eingestellt, welches aus dem bekannten oder durch einen Schnelltest ermittelten Mineralgehalt bzw. Härtegehalt des Eingangswassers und der für die Anwendung geforderten Filtratwasser-Qualität ermittelt wird.

Gegenüber diesen traditionellen Wasserfiltervorrichtungen mit manuell einzustellenden oder fest voreingestellten Verschnittverhältnissen für spezielle Anwendungen, wie z.B. für die Kaffeebereitung oder Dampferzeugung, hat die beschriebene Ausführungsform den Vorteil, dass sie genau an die jeweils vor Ort vorherrschenden aktuellen Qualitätsverhältnisse des aufzubereitenden Wassers zu Beginn des für sie vorgesehenen Betriebs optimal angepasst eingestellt werden kann, so dass sowohl eine zu starke als auch eine gegebenenfalls zu schwache Wirkung der das Wasser aufbereitenden Stoffe vermieden werden kann. Dies wirkt sich sowohl in vorteilhafter Weise auf die Lebensdauer der hiermit gegebenenfalls betriebenen Geräte aus, als auch auf das Ergebnis des mit dem aufbereiteten Wasser beaufschlagten Herstellungs- und/oder Verarbeitungsprozess und erlaubt die optimale Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Filterkapazität. Als ein Beispiel sei hier der Geschmack eines hierdurch aufbereiteten Getränkes, wie z.B. Kaffee, Tee oder dergleichen Heißgetränke genannt. Aber auch für aufzubereitende Kaltgetränke kann sich eine optimal eingestellte Wasserqualität durchaus positiv bezüglich des Geschmacks und/oder einer Lösungseigenschaft eines Getränkezusatzmittels auswirken. Ein weiteres

Anwendungsbeispiel wäre die Optimierung der Wirksamkeit eines Waschmittels, welches z.B. bei einer bestimmten Wasserhärte und/oder einer bestimmten Konzentration eines weiteren Wasserinhaltsstoffs vorliegen kann.

Ein Nachführen des Verschnittverhältnisses während des Betriebs der Wasserfiltervorrichtung kann in vorteilhafter Weise eine insbesondere über den wesentlichen Betriebszeitraum der Wasserfiltervorrichtung angepasste Wasserqualität bewirken. Besonders vorteilhaft kann dies in Zusammenwirkung mit dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel einer Initialeinstellung des Wasserverschnittverhältnisses in Abhängigkeit der vor Ort vorherrschenden Wasserqualität erzielt werden.

Als besonders vorteilhaft, weil direkt von der Qualität des aufzubereitenden Wassers abhängig kann als Stellmedium ein von der Wasserfiltervorrichtung herauszufilternder Stoff vorgesehen sein. Hierdurch kann eine besonders genaue Verschnittkontrolle in Abhängigkeit der Erschöpfung des betreffenden Wasseraufbereitungsmittels erreicht werden. Bei starker Aufbereitungs- bzw. Filterwirkung erfolgt auch eine starke Wechselwirkung mit dem betreffenden Stellmedium, welche mit abnehmender Wirkung des Wasseraufbereitungs- bzw. Filtermittels vorzugsweise mit einer gleichen Erschöpfungskennlinie ebenfalls rückläufig ist und somit die Verschnittkennlinie sehr lange zwischen einem noch akzeptablen unteren und einem noch akzeptablen oberen Wert zu halten vermag.

Eine besonders elegant und insbesondere genau an die jeweils vorherrschende Wasserqualität anpassbare

Wasserfiltervorrichtung kann durch das Vorsehen wenigstens einer weiteren, insbesondere jedoch sogar mehrerer Stellorgane zur Beeinflussung eines entsprechenden Wasserstroms und/oder Wasserteilstroms in der Filterstrecke, in einer Filterteilstrecke und/oder in einer Bypassstrecke und/oder einer Bypassteilstrecke erreicht werden. Einerseits können, zur Realisierung der bereits oben beschriebenen Funktionalitäten, jeweils eigenständige Stellorgane vorgesehen sein, um z.B. die einzelnen Stellorgane genau auf die ihnen zugedachten Funktionalitäten ausbilden und/oder mit speziellen Stellmedien versehen zu können. Andererseits kann durch das Vorsehen von mehreren Stellorganen für ein und dieselbe Beeinflussung der Wasseraufbereitungsvorrichtung eine sehr feine Abstimmung bewirkt werden. Insbesondere ist es hierdurch möglich, das nicht lineare Erschöpfungsverhalten des Wasseraufbereitungs- bzw. -filtermittels durch entsprechende Erhöhung bzw. Reduzierung des Verschnittverhältnisses zu Beginn bzw. zu Ende der Betriebslaufzeit des betreffenden Mittels zu berücksichtigen.

Als mögliche Schaltungskombinationen bieten sich hierzu sowohl serielle als auch parallele Schaltkombinationen sowie Kombinationen aus seriellen und parallelen Schaltungsanordnungen an.

Eine parallele Anordnung von Stellorganen könnte z.B. einen vergrößerten Bypassquerschnitt zu Beginn einer Betriebsphase des Wasseraufbereitungs- bzw. Filtermaterials zum Ausgleich für die in dieser Betriebsphase vergleichsweise hohe Filterwirkung dienen. Nach Erreichen eines vergleichsweise lineareren Verlaufskurvenabschnittes könnte eine Bypassstrecke geschlossen werden. Insbesondere vorteilhaft ist diese in ihrem Querschnitt entsprechend an das Erschöpfungsverhalten des Aufbereitungsmediums angepasst.

In gleicher Weise könnte wiederum eine parallele Anordnung von Stellorganen für die Bypassstrecke für das Ende der Betriebslaufzeit des Wasseraufbereitungsmittels so vorgesehen sein, dass sich eine (ggf. weitere) Bypassstrecke nach einem bestimmten Erschöpfungszustand des Aufbereitungsmediums schließt und so den wirksamen Bypassquerschnitt entsprechend an den Erschöpfungszustand der gesamten Filterstrecke oder gegebenenfalls auch nur an einen bestimmten Teilabschnitt einer solcher Filterstrecke (ggf. weiter) anpasst.

Eine Reihenschaltung solcher Stellorgane könnte beispielsweise für die Kombination einer Grundeinstellung des wirksamen Verschnittquerschnittes bzw. des hierdurch eingestellten Verschnittverhältnisses und eines oder auch mehrerer sich während der Betriebslaufzeit des Wasseraufbereitungs- bzw. Filtermaterials den Querschnitt der jeweils wirksamen Bypassstrecke anpassenden, weiteren Stellorgans vorteilhaft sein.

Besonders vorteilhaft, weil spezifisch an bestimmte Anwendungsfälle anpassbar, sind Kombinationen aus solchen Reihen- und Parallelschaltungen von Stellorganen zur erschöpfungsabhängigen Beeinflussung eines oder gegebenenfalls auch mehrerer in der Wasserfiltervorrichtung realisierter Verschnittverhältnisse zur Erzeugung eines möglichst optimalen Ergebnisses der hierdurch bewirkten Wasseraufbereitung, insbesondere über dessen gesamte, vorgesehene Betriebsdauer.

Insbesondere beim Einsatz von unterschiedlich ausgelegten Filtersystemen ist eine genaue Anpassung der Stellmedien an das Speisewasser, an die Kapazität und die Anwendung der jeweiligen Filter notwendig.

Da der von dem oben beschriebenen Stellorgan zu steuernde Flüssigkeitsstrom auch durch die Filtervorrichtung fließt bzw. sein Strömungsverhalten in Bezug auf die Filtervorrichtung durch das Stellorgan beeinflusst wird, wirken sich oben angegebene Steuermechanismen auch auf die Filtervorrichtung bzw. dadurch gesteuerten Filterteilelemente aus. Nachfolgend wird daher weiter vertiefend, teilweise auch die entsprechende Auswirkung auf die Filtervorrichtung beschrieben.

Zur Stabilisierung der Filterwirkung kann im Weiteren grundsätzlich jede Art Filter mit einer Verschnittvorrichtung ausgestattet werden. Durch eine Ansteuerung mittels des oben beschriebenen, der Filtervorrichtung zugeordneten Stellorgans kann hierbei in vorteilhafter Weise sogar eine über den wesentlichen Betriebszeitraum der Filtervorrichtung in ausreichendem Maße gleichbleibende Filterqualität für die den Filter durchfließende Flüssigkeit erzielte werden. Dies kann in Abhängigkeit der Durchflussmenge und/oder in Abhängigkeit von einer physikalischen und/oder chemischen Eigenschaft der durchflossenen Flüssigkeit und/oder in Abhängigkeit des Beladungszustands eines Ionentauschers entsprechend obiger Ausführungen zum Stellorgan durch Öffnen und/oder Schließen einzelner oder mehrerer Versorgungs- und/oder Steuerleitungen mittels eines solchen Stellorgans erfolgen.

Auch die Nutzung physikalischer und/oder chemischer Eigenschaften der die Filtervorrichtung durchfließenden Flüssigkeit ist für beide oben dargelegten Beeinflussungsmöglichkeiten (Schließen/Öffnen) des Verschnittverhältnisses der Verschnittvorrichtung denkbar. Die Verstellung des Verschnittverhältnisses kann z.B. derart geschehen, dass nach der Aktivierung der Filtervorrichtung, welche sowohl eine leitungsungebundene, in einem Gefäß oder einem Tank eingebrachte Filterpatrone umfassen kann, als auch eine leitungsgebundene Filterkerze, anfangs eine größere Menge von nicht durch das eigentliche Filtermaterial zu filternder Flüssigkeit, im Verhältnis zu der durch das Filtermaterial gefilterten Flüssigkeit, filterausgangsseitig bereitgestellt wird. Im Laufe der Betriebsdauer des Filters bzw. der Filtereinrichtung kann dieses Verschneideverhältnis zu Gunsten der durch das Filtermaterial hindurchlaufenden Flüssigkeit ansteigen. Durch diese Reduzierung des Anteils an ungefilterter Flüssigkeit im Gesamtflüssigkeitsstrom kann einer üblicherweise im Verlauf der Betriebsdauer eines Filters abnehmenden Filterwirkung für die hindurchgeflossene Flüssigkeit Rechnung getragen werden. Mit abnehmendem Verschneideverhältnis zu Gunsten der durch das eigentliche Filtermaterial laufenden Flüssigkeitsmenge kann somit z.B. eine über einen weiten Einsatzbereich ausreichende Qualität der zu filternden Flüssigkeit aufgrund der ansteigenden Menge nicht mehr durch filtermedienfreie Abschnitte oder durch teilweise erschöpfte Filtermedienstrecken geleiteten Flüssigkeit eingestellt werden.

Als insbesondere vorteilhaft wird auch hierbei ein im Volumen variables Stellmedium zur Verstellung des Stellorgans angesehen. Damit könnte z.B. wiederum mit abnehmenden Volumen des Stellmediums eine gleichzeitig einhergehende Verringerung eines aktiven Durchflussquerschnittes für die beispielsweise durch eine Bypassleitung zugeführte, nicht durch das Filtermaterial geleitete Flüssigkeit erfolgen.

Neben einer Volumenreduzierung des Stellmediums kann aber z.B. auch mit einem quellfähigem Stellmedium durch eine Volumenerhöhung, z.B. in Verbindung mit geeigneten Mitteln wie ein Stellventil oder dergleichen, ebenfalls eine Reduzierung des wirksamen Durchflussquerschnittes für die nicht über das Filtermaterial geführte Flüssigkeit erreicht werden, z.B. durch ein komprimiertes Fließ oder einen Schwamm.

Grundsätzlich kann das Stellorgan ein Steuerventil, ein Schaltventil oder auch ein Umsteuer- und/oder Umschaltventil ausbilden, um eine ganz gezielte Einflussnahme auf den Flüssigkeitsstrom zu ermöglichen. In Kombination mit der Filtervorrichtung können damit neben den bereits oben beschriebenen Einflussnahmen auf den Zulauf bzw. auf den Ablauf auch eine oder mehrere Verschnittstrecken und/oder Bypassstrecken in der Filtervorrichtung kontrolliert werden. Der Vorteil von Umschalt- bzw. Umsteuerfunktionen eines solchen Stellorgans bezogen auf eine Filtervorrichtung liegt darin, dass über den gesamten Betriebszeitraum der Filtervorrichtung in ihr ein konstanter Fließwiderstand für den durchzuleitenden Flüssigkeitsstrom gewährleistet werden kann. Dies wirkt sich wiederum besonders stabilisierend auf die Qualität des zu filternden Flüssigkeitsstroms aufgrund der konstant bleibenden Innendruckverhältnisse im Filter aus.

Beispielhaft sei hierzu angegeben, dass bei einem zu Beginn eines Filterlebenszyklusses auf 70% des durchfließenden, zu filternden Flüssigkeitsstroms 30% Verschnittstrom eingestellt werden können, der ggf. ebenfalls einem

Aufbereitungsabschnitt zugeführt werden kann. Ein solcher Filterabschnitt für die Verschnittstrecke kann beispielsweise ein eigens ausgebildeter Aufbereitungs- und/oder Filterabschnitt sein, er kann aber durchaus auch ein Teil des für den zu filternden Hauptstrom vorgesehenen Filters sein, z.B. der Entkarbonisierungsabschnitt, in welchem dann beide Ströme wieder vereint werden können. Bei der Ausführungsform mit einer Umschaltung bzw. Umsteuerung des

Verschnittstromverhältnisses von Verschnitt zur Filterstrom kann eine Reduzierung des gesamtdurchlaufenden Flüssigkeitsstroms vermieden werden. Ein insbesondere vorteilhafter Anwendungsfall wäre z.B. ein Wasserfilter.

Bei der volumenreduzierenden Form eines volumenvariablen Stellmediums könnte beispielsweise wiederum ein sich durch die hindurchfließende Flüssigkeit auflösendes Stellmedium verwendet werden, z.B. in der Form eines Pulvers, in der Form von Tabletten, Pressungen, Kugeln oder dergleichen mehr.

Abhängig von der Form und/oder einer Lösungseigenschaft eines solchen Stellmediums ist über den Betriebszeitraum betrachtet eine Steuerung des Verschnittverhältnisses von einer überwiegend gleichmäßigen Verstellung, z.B. bei der Verwendung eines Pulvers, bis hin zu einer ggf. sprunghaften Verstelleigenschaft möglich, wie sie beispielsweise bei einem Stellmedium der Fall sein könnte, welches seine Grundstruktur im Wesentlichen bis zu dessen vollständiger Auflösung aufrecht zu erhalten vermag. Hierbei kann es sich z.B. um ein Mittel handeln, welches sich in seinem Inneren verhältnismäßig gleichmäßig durchgehend auflöst, aber erst am Schluss seines Auflösungsprozesses seine Grundstruktur verliert, beispielsweise ein Chitinkomplex.

Eine weitere Gestaltungsmöglichkeit des

Verschnittverstellungsverhältnisses über die Betriebsdauer des benutzten Filters kann auch durch eine Kombination zweier oder auch mehrerer solcher sich unterschiedlich auflösender, schrumpfender oder expandierender Stellmedien erreicht werden. Somit können unterschiedliche Phasen bei der Verschnittänderung aufgrund unterschiedlicher Lösungsverhalten und/oder Schrumpfungen und/oder Ausdehnungen der einzelnen Stellmedien erreicht werden.

Grundsätzlich wird es auch für die Steuerung des Filters bzw. der Verschnittstrecke bevorzugt, wenn das Stellmedium ein lebensmitteltaugliches Stellmedium ist, so dass dadurch auch Filtereinrichtungen betätigbar sind, die Flüssigkeiten für den täglichen Bedarf filtern, insbesondere Wasser.

Die Eignung des Stellmediums als gesundheitsförderndes Nahrungsergänzungsmittel oder Wasserzusatzstoff, wie z.B. ein Vitamin C-Pulver, Polyphosphat, Kalk- und Dolomitgestein, gegebenenfalls Jod oder dergleichen mehr, eröffnet auch hier eine gegebenenfalls sogar gezielt einstellbare NährstoffZuführung hinsichtlich des täglichen Grundbedarfes der die so gefilterte Flüssigkeit konsumierenden, Menschen, Tiere oder Pflanzen. Auch der Einsatz von Aromen, Lebensmittelgrundstoffen und anderen der Geschmacks- oder Geruchseinstellung dienender Substanzen könnten als Stellmedium einsetzbar sein und eine gezielte Veredlung des Speisewassers zu einem Getränk eröffnen.

Die Verwendung des Stellmediums zur von der durchgeflossenen Flüssigkeit abhängigen Beeinflussung des

Verschnittverhältnisses der Verschnittvorrichtung könnte zusätzlich z.B. unter einer bestimmten Vorspannung des Stellorgans oder eines Elementes des Stellorgans erfolgen. Je nach Volumenänderung des Stellmediums, Auflösungs- bzw. Quellzustand, kann sich eine solche Vorspannung des Stellorgans oder seines Elementes ändern. Als besonders vorteilhaft wird es hierbei angesehen, wenn das Stellorgan ein zusätzliches Rückstellelement umfasst, insbesondere zur Unterstützung der damit vorgesehenen Verschnittverhältniskontrolle .

Für das Rückstellelement sind verschiedene Ausführungsformen denkbar. Zum einen kann ein solches Rückstellelement als von der durchfließenden Flüssigkeit in seiner Wirkung unabhängige Eigenschaften aufweisendes Mittel ausgebildet sein und/oder demgegenüber als ein wenigstens teilweise davon abhängige Eigenschaften aufweisendes Mittel. Ein von der durchfließenden Flüssigkeit in seiner Rückstelleigenschaft unabhängiges Element könnte z.B. eine Feder, ein Elastomer, oder dergleichen mehr sein. Ein in seiner Rückstelleigenschaft von der durchfließenden Flüssigkeit abhängiges Rückstellelement könnte z.B. ein quellfähiges Mittel sein, beispielsweise ein komprimiertes Fließ oder ein ggf. ebenfalls komprimierter Schwamm, Quellharz, Ionentauscherharz oder dergleichen mehr.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Rückstellelement auch zum Schließen der Verschnittvorrichtung vorgesehen. Das Verschließen der Verschnittstrecke kann beispielsweise durch das Zusammenwirken zweier komplementärer Schließelemente erfolgen. Eine mögliche Ausführungsform wäre beispielsweise ein koaxiales Ineinandergreifen zweier z.B. rohrförmiger Elemente, so dass ein zuvor möglicher Flüssigkeitsdurchfluss in Richtung eines Filterausgangs dadurch bis hin zum vollständigen Verschluss während der Betriebsdauer des Filters zunehmend verringert wird.

Neben zwei koaxialen, komplementären Schließelementen ist durchaus aber auch eine andere Ausführungsform, z.B. das Um- bzw. Verschließen einer zum Filterausgang führenden Durchgangsöffnung für das nicht gefilterte Fluid in der Form eines Ventils oder Deckels oder dergleichen mehr denkbar.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann das oben beschriebene, fluidsensitive Stellmedium zum Öffnen der Verschnittvorrichtung gegen die Rückstellkraft eines solchen Rückstellelementes verwendet werden. Damit kann eine zusätzliche Kontrollfunktion für die Beeinflussung des Verschnittverhältnisses der Verschnittvorrichtung erzielt werden.

Je nachdem, welche Rückstelleigenschaft das Rückstellelement aufweist, kann die Einstellung des Verschnittverhältnisses eine kontinuierliche oder auch eine gegebenenfalls Schwellwertabhängige Beeinflussung des

Verschnittverhältnisses ermöglichen. Für eine kontinuierliche Verstellung eignen sich beispielsweise Federelemente, Elastomere oder dergleichen. Für schwellwertabhängige, insbesondere sprungartig sich verstellende Beeinflussungen des Verschnittverhältnisses eignen sich beispielsweise Mittel oder Elemente mit sich über den Verstellweg sprunghaft verändernden Widerstandswerten, wie z.B. ein mehrere voneinander beabstandete Rastpunkte aufweisendes Rastelement.

Insbesondere im Zusammenhang mit der oben angeführten Lebensmitteltauglichkeit des Stellmediums wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn der Filter als Wasserfilter ausgebildet ist. Ein solcher Wasserfilter kann z.B. einen offenen Einlass in das Filtergehäuse aufweisen. Eine solche Ausführungsform eines Einlasses eignet sich z.B. für die Verwendung von Tanklösungen zur Bevorratung einer bestimmten Menge von zu filterndem Wasser. Daran können beispielsweise Saugmittel z.B. in der Form von Unterdruck erzeugenden Saugpumpen für die Versorgung einer Entnahmestelle von gefiltertem Wasser angeschlossen werden. In diesem Fall wäre der Filter ein sogenannter Saugfilter.

Solche Saugmittel können in allen möglichen Wasser verarbeitenden und/oder Wasser verbrauchenden Haushaltsgeräten bzw. gewerblichen genutzten Geräten integriert sein. Als eine nicht abschließende Auflistung seien hier z.B. im Haushalt und/oder auch für gewerbliche Zwecke genutzte Geräte, wie Getränkeautomaten, insbesondere Kaffeeautomaten, Trinkwasserspender, Koch- und Backgeräte, Dampfgeräte, insbesondere Dampfbügeleisen, Dampfreiniger, Hochdruckreiniger, Luftreiniger und- Konditionierer oder dergleichen mehr erwähnt.

In einer demgegenüber abgewandelten Ausführungsform kann das Filtergehäuse jedoch auch geschlossen und mit Anschlusselementen versehen sein. Hierbei handelt es sich um ein sogenanntes leitungsgebundenes Filtersystem, insbesondere eine sogenannte "Kerzenlösung". Das Stellorgan zur Verstellung des Verschnittverhältnisses der

Verschnittvorrichtung ist hierbei vorzugsweise ebenfalls in die Filterkerze integriert und könnte einfach und umkompliziert zusammen mit der erschöpften Kerze getauscht werden. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform wäre beispielsweise der, dass der Verbraucher während des laufenden Filtrationsprozesses sich hierbei um keinerlei Einstellung bzw. Veränderung des Stellorgans für die Einstellung des Verschnittverhältnisses kümmern muss. Noch ein weiterer Vorteil wäre der, dass keine unzulässigen Manipulationen vorgenommen werden können.

Eine überdies mögliche Ausführungsform für eine Filtervorrichtung könnte beispielsweise eine gravimetrische Filtervorrichtung sein. Eine solche zeichnet sich dadurch aus, dass der Flüssigkeitsstrom, insbesondere ein Wasserstrom, aufgrund des oberhalb des Filters liegenden Flüssigkeitspegels durch den Filter gedrückt wird. Beispielhafte Ausführungsformen sind Tischfiltergeräte mit zwei getrennten Wasserreservoiren, ein erstes für die Aufnahme des zu filternden Wassers, und ein zweites für die Deponie des gefilterten Wassers. Auch solche Filter können grundsätzlich mit einem Stellorgan und/oder einer Verschnitteinrichtung und/oder einer Erschöpfungsanzeige entsprechend obiger Darlegungen ausgestattet sein.

Möglich sind auch Ausführungsformen, bei denen das Stellorgan als Zusatzelement, z.B. in der Form eines Aufsteck- bzw. Einschuborgans ausgebildet ist. Bei einer solchen Ausführungsform wäre es z.B. denkbar, dass das Stellorgan als langzeitwirksames Organ für die Verschnittsteuerung einer größeren Anzahl von Filteraustauschkerzen bis zu seiner eigenen Erschöpfung fungieren kann. Ein möglicher Vorteil wäre hierbei ein reduzierter Bedarf an entsprechenden Stellorganen.

Um der verbrauchsabhängigen Erschöpfung der Filterfunktion des jeweiligen Aufbereitungsmediums des Filtersystems gerecht zu werden, könnte hierbei und auch für die vorgenannten Ausführungsformen eine stufen- oder treppenförmige Steuerung der Beeinflussung des wirksamen Bypass-

Durchflussquerschnittes vorgesehen werden. Diese sollte jeweils bei Einsatz einer neuen Filterkerze möglichst mit vollem Durchflussquerschnitt beginnen und diesen bis ggf. völligem Verschluss nach dessen Verbrauch reduzierend enden. Beim Einsatz eines neuen Filterwechselelements kann dann mit entsprechend geeigneten Mitteln wieder eine Freischaltung eines entsprechend großen, wirksamen Querschnitts für die Bypass-Leitung erfolgen. Zur Realisierung sind hierzu beispielsweise segmentförmig aufgebaute Abschnitte des Stellorgans denkbar, die beispielsweise durch eine entsprechende Positionsveränderung in der relativen Beziehung zwischen dem Stellorgan und der einzusetzenden Filterkerze den Durchfluss des von der Bypass-Leitung kommenden Fluides durch einen noch nicht verbrauchenden Bereich des Stellorgans ermöglichen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Kontrolle des Verschnittverhältnisses der

Verschnittvorrichtung auch durch die Verwendung verschiedener Stellmedien vorgesehen sein, insbesondere durch eine Kombination einzelner oder mehrerer solcher Stellmedien. Dadurch können verschiedene Verstellcharakteristika realisiert werden, die beispielsweise für unterschiedliche Anwendungszwecke und/oder für die Verwendung zur Filterung von beispielsweise sich vom Einsatzort abhängig in der Inhaltskonzentration unterscheidender Flüssigkeiten, wie z.B. der Mineralgehalt oder die Härte eines zu filternden Wassers, geeignet sind. Bezüglich des Einsatzzweckes könnte eine Unterscheidung zwischen zur Verwendung für zur Lebensmittelaufbereitung vorgesehener Geräte, wie z.B. Getränkemaschinen oder dergleichen und für nicht zur Aufbereitung von Lebensmitteln vorgesehenen Geräten, wie z.B. Reinigungsvorrichtungen, erfolgen .

Im Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung auch einen Wassertank mit einer entsprechend der obigen Darlegungen ausgebildeten Filterpatrone, der insbesondere in Verwendung mit einem der oben angegebenen wasseraufbereitenden- und/oder wasserverarbeitenden im Haushalt und/oder gewerblich genutzten Geräten vorgesehen ist.

Zusätzlich umfasst die vorliegende Erfindung auch ein entsprechendes Gerät, welches zur Versorgung aus einem solchen Wassertank und/oder durch einen leitungsgebundenen Anschluss entsprechend obiger Darlegung vorgesehen bzw. geeignet ist. Als explizit nicht ausschließliche Auflistung wird an dieser Stelle nochmals auf die oben beispielhaft angegebenen Geräte verwiesen.

Auch ein Filtergerät mit Filterkopf und/oder Filtergehäuse zum Einsetzen eines Filtereinsatzes entsprechend der oben beispielhaft dargelegten Ausführungsformen soll hiermit von der Erfindung umfasst sein.

Ausführungsbeispiel

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Die Figuren 1 bis 4 beispielhaft in schematischer Schnittdarstellung vier unterschiedliche Ausführungsformen bzw. Schaltzustände eines Stellorgans zur Steuerung eines FlüssigkeitsStromes,

Figur 5: eine Filtervorrichtung mit einem darin integrierten Stellorgan zur Steuerung eines Flüssigkeitsstroms,

Figuren 6 und 7 : zwei Detailansichten des Stellorgans nach Figur 5 in unterschiedlichen Steuerpositionen,

Figuren 8 und 9 : eine weitere Filtervorrichtung mit einem integrierten Stellorgan zur Steuerung eines Flüssigkeitsstroms in verschiedenen Steuerzuständen,

Figur 10: einen Detailausschnitt aus der Figur 8 zur besseren Verdeutlichung des darin gezeigten Stellorgans zur Steuerung eines Flüssigkeitsstroms,

Figur.11 : ein Wasser- abgebendes- bzw.- verbrauchendes Gerät mit einem Tank, einem Filter und einem Stellorgan und

Figur 12 eine Erschöpfungsanzeige. Im Detail zeigt nun die Figur 1 beispielhaft eine schematische Schnittdarstellung eines Stellorgans 1 zur Steuerung eines Flüssigkeitsstroms 7 mit einem Gehäuse 2, einem Einlass 3 und einem Auslass 4. Zur Steuerung dieses Flüssigkeitsstroms 7 durch das Stellorgan 1 ist ein Stellmedium 5 vorgesehen, dessen Volumen und/oder Struktur sich durch die durch das Stellorgan hindurch geflossene Flüssigkeit 6 verändert, insbesondere in Abhängigkeit von der Menge der am Stellmedium 5 vorbei und/oder durch das Stellmedium 5 hindurchgeflossenen Flüssigkeit 6. Eine solche Veränderung kann durchaus auch abhängig von einer physikalisch und/oder chemischen Eigenschaft der durchgeflossenen Flüssigkeit 6 sein.

Im vorliegenden Fall ist das Stellmedium 5 flüssigkeitslöslich und bildet am Innenumfang des Gehäuses 2 einen Ring 8 aus . Bevorzugt könnte das Gehäuse in etwa zylindrisch ausgebildet sein, so dass der Ring 8 eine entsprechend rohrabschnittförmige Struktur aufweist bzw. definiert .

Der Ring 8 stützt sich mit seiner unteren Stirnseite 11 am auslassseitigen Boden 9 im Inneren des Gehäuses 2 ab. Auf seiner oberen Stirnseite 12 liegt ein Stellelement 10 in der Form eines mit Durchlässen 13 versehenen Ventiltellers 10 auf .

Durch die Durchlässe 13 kann die Flüssigkeit 6 zur Ausbildung des Flüssigkeitsstroms 7 solange hindurch fließen, bis der aus dem flüssigkeitslöslichen Stellmedium 5 aufgebaute Ring 8 vollkommen aufgelöst ist, oder zumindest soweit in seiner stützenden Struktur geschwächt ist, dass das als Ventilteller ausgebildete Stellelement 10 mit seinem Dichtbereich 14 abdichtend am Auslass 4 aufliegt.

Um dem gesamten Aufbau des Stellorgans, insbesondere dem als Ventilteller ausgebildeten Stellelement 10 eine definierte Lage im Inneren des Gehäuses 2 geben zu können, ist eine Anlage 15 für die dem Ring 8 gegenüberliegende Seite des Stellelements 10 vorgesehen. Diese kann beispielsweise als ins Innere des Gehäuses 2 vorstehende, rundumlaufende oder ggf. auch unterbrochene Schulter ausgebildet sein, an der der Ventilteller 10 anliegen kann. Im neuen Zustand des Stellorgans 1 sind somit alle oben beschriebenen Elemente fest im Inneren des Gehäuses 2 fixiert. Nach Beaufschlagen des Stellorgans mit dem damit zu steuernden Flüssigkeitsstrom 7 löst sich das flüssigkeitslösliche Stellmedium 5 langsam auf, die stützende Struktur des daraus gebildeten Rings 8 wird soweit geschwächt, bis der durch den zuflussseitigen Überdruck im Flüssigkeitsstrom herrschende Krafteinfluss das Stellelement 10 in Richtung des Auslasses 4 bis hin zum völligen Verschluss zu verschieben vermag.

Ein innerhalb des Rings 8 zusätzlich ausgebildeter Ring 16, der vorzugsweise ebenfalls aus einem flüssigkeitslöslichen Stellmedium aufgebaut ist, ermöglicht ein schrittweises Erhöhen des Durchflusswiderstandes für die Flüssigkeit 6 durch das Stellorgan 1 aufgrund der Tatsache, dass der Abbau der stützenden Struktur über die Längenausdehnung dieses Rings 16 vergleichsweise langsamer erfolgt, als in dem Bereich des Rings 8, welcher keinen solchen zusätzlichen Schutzring 16 aufweist. Der erhöhte Strömungswiderstand für den Flüssigkeitsstrom 7 ergibt sich durch die beim Verschieben des Stellelements 10 hervorgerufene Volumenverringerung zwischen dem Stellelement 10 und dem Auslass 4. Hierdurch ist wiederum eine Reduzierung des Flüssigkeitsstroms 7 als ggf. gewünschte Erschöpfungsanzeige für das Stellmedium 5 möglich.

Um neben einer einfachen Abschaltfunktion durch das bisher beschriebene Stell- bzw. Abschaltorgan 1 ohne großen zusätzlichen Aufwand auch eine weitere Funktion in der Form eines Umschalt-Stellorgans beschreiben zu können, ist in der Figur 1 zusätzlich ein weiterer Auslass 17 beispielhaft und schematisch durch die gestrichelt dargestellten Auslasslinien gezeigt. Dieser zweite Auslass 17 wird nach Überwindung der durch den zusätzlichen Ring 16 ausgebildeten Rückhaltekräfte für das Stellelement 10 freigeschaltet. Dies geschieht dadurch, dass die bis dahin vorhandene Dichtwirkung der ursprünglich durch den zusätzlichen Ring 16 gestützten Restbestände des inneren Rings 8 wegfällt. Damit kann die Flüssigkeit 6 durch den Auslass 17 ausströmen. Lediglich der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass der zweite Auslass 17 jeden beliebigen wirksamen Querschnitt aufweisen kann, insbesondere auch den gleichen Querschnitt wie der Auslass 4, welcher vorzugsweise, jedoch nicht zwingend identisch mit dem wirksamen Querschnitt des Auslasses 3 ist.

Nach Zusammenbruch der durch die restlichen Anteile des Rings 8 bzw. 16 verbliebenen Stützkräfte wird der Auslass 4 aufgrund der Druckwirkung auf die Oberfläche des Stellelements 10 durch dieses verschlossen. Ab diesem Zeitpunkt ist, für die Ausführungsform, die ein Wechsel- Stellorgan mit einem zusätzlichen, zweiten Auslass 17 darstellt, der entsprechende Durchfluss für den Flüssigkeitsstrom 7 vom Einlass 3 zum zweiten Auslass 17 freigeschaltet. Diese zweite, beispielhafte Ausführungsform eines Stellorgans in der Form eines Wechsel-Stellorgans ermöglicht somit eine autonome, betriebsparameterabhängig gesteuerte Umschaltung für einen Flüssigkeitsstrom von einem ersten Ausgang 4 auf einen zweiten Ausgang 17.

In Abwandlung zum flüssigkeitslöslichen Stellmedium 5 kann aber auch ein schrumpffähiges Stellmedium 5 zur Steuerung des Stellelements 10 entsprechend obiger Darlegung vorgesehen sein. Insbesondere bevorzugt ist es, wenn das Stellmedium lebensmitteltauglich ist, also als gesundheitsförderndes Nahrungsmittel und/oder als Trinkwasserzusatz geeignet ist. Hierzu bieten sich insbesondere Vitamin C, Siliphosphat, Phosphatkombinationen oder Polyphosphat an. Das Stellmedium 5 selbst kann hierzu als Pulver, Kristall, Kugeln oder auch als Pressung vorliegen und insbesondere auch verschiedene räumlich geometrische Strukturen ausbilden, die von der oben beschriebenen Ausführungsform (Ring 8, 16) abweichen. Beispielhaft wären säulen- und/oder gitterförmige Strukturen, feste und/oder ggf. porös zusammengefügte Materialien und/oder daraus gebildete Strukturen und dergleichen mehr zu erwähnen.

Die Figur 2 zeigt in Entsprechung zur Figur 1 das gleiche Stellorgan 1 zur Steuerung eines Flüssigkeitsstromes 7, grundsätzlich als Abschaltstellorgan (Abschaltventil) , jedoch ebenfalls mit der gleichen Zusatzergänzung eines schematisch durch gestrichelte Linien dargestellten, zweiten Auslasses 17, mit einem ebenfalls nur beispielhaft durch gestrichelte Linien dargestellten Flüssigkeitsstrom 7, für den Fall, dass dieser Auslass 17 reell vorhanden ist.

Die Figuren 3 und 4 zeigen eine weitere Ausführungsform eines Stellorgans 1 zur Steuerung eines Flüssigkeitsstroms 7, bei dem das Stellmedium 5 selbst das im betriebsneuen Zustand den Auslass 4 verschließende Stellelement 10 ausbildet. Seine Struktur bzw. sein Volumen ändern sich im Laufe der Betriebszeit durch die am Stellmedium 5 anstehende Flüssigkeit 6 in der Art, dass das beispielhaft stopfenförmig dargestellte Stellelement 10 im Laufe der Betriebsdauer einen Durchgang für den Flüssigkeitsstrom 7 durch das Stellelement 10 ausbilden kann. Ein solches Stellorgan 1 eignet sich beispielsweise zur Freischaltung des Auslasses 4 in Abhängigkeit der an diesem Strömungspfad 6 (Zulauf 19) vorbeifließenden, am Auslass 18 austretenden Flüssigkeitsmenge . Die Steuerung der Durchlasseigenschaft des Stellelements 10 kann dabei beispielsweise durch die Beeinflussung der Lösungskonzentration der Flüssigkeit 6 im Zulauf 19 vor dem Stellelement 10 erfolgen. Dies ist beispielsweise über einen entsprechenden Konzentrationsaustausch in den beiden Flüssigkeitsstromabschnitten im Zulauf 19 bzw. im Auslass 18 realisierbar. Solange am Auslass 18 keine Flüssigkeit austritt kann sich im Zulauf 19 eine gesättigte Lösung einstellen, ohne das Volumen des stopfenförmigen Stellmediums 5 weiter zu reduzieren, und insbesondere nicht weiter aufzulösen. Der bis dahin betriebsbedingt eingetretene Durchlasszustand (geschlossen, teilgeöffnet oder geöffnet) bleibt solange unverändert aufrecht, bis weitere Flüssigkeit durch das Stellorgan 1 hindurchfließt.

Dies gilt auch für die anderen, oben beschriebenen Möglichkeiten zur Beeinflussung der Durchlassfähigkeit eines Stellelements 10, wie z.B. physikalische und/oder chemische Eigenschaften.

Die Figur 5 zeigt entsprechend eines zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung eine Filtervorrichtung 20, in welcher ein Stellorgan 1 entsprechend obiger Darlegungen vorgesehen ist. Die Filtervorrichtung 20 umfasst ein Gehäuse 21, ein darin angeordnetes Filtermaterial 22 und, durch Pfeile symbolisch dargestellt, einen Flüssigkeitszulauf 23 sowie einen Flüssigkeitsablauf 24, über die die Flüssigkeit 6 zur Steuerung des Flüssigkeitsstroms 7 geführt wird.

Die Flüssigkeit 6 geht über das Filtermaterial 22 durch die Filtervorrichtung 20 hindurch und dringt, wie hier beispielhaft dargestellt, durch Öffnungen 25 von der Unterseite in das Gehäuse 32 des Stellorgans 1 ein und verlässt dieses über den Ablauf 24. Die Öffnungen 25 können beispielsweise als Bohrungen, als Sieb, als Gitter oder dergleichen ausgebildet sein. Zur Einflussnahme auf die Gesamtfilterwirkung der Filtervorrichtung 20 umfasst diese im Weiteren eine Verschnittvorrichtung 26 mit einer Bypassleitung 27. Durch diese Bypassleitung 27 fließt ein Teil des

Flüssigkeitsstroms 7 ungefiltert am Filtermaterial 22 vorbei ins Innere des Stellorgans 1. Dieser ungefilterte Anteil der Flüssigkeit 6 kommt im Inneren des Stellorgans 1 mit dem Stellmedium 5 in Kontakt, so dass dieses, abhängig vom dafür verwendeten Material sein Volumen und/oder und seine Struktur zum Zwecke der Steuerung des Flüssigkeitsstroms 7 verändert.

Im Beispiel zur Figur 5 könnte es sich bei diesem Stellmedium 5 bevorzugt wieder um ein sich auflösendes Stellmedium handeln, welches sich während des Auflösungsprozesses im Volumen verkleinert. Dadurch kann das z.B. als Ventilteller ausgebildete Stellelement 10 in diesen frei werdenden Volumenbereich nachrücken und so die beiden Schließelemente 29 und 30 aufeinander zuführen und dem zum Flüssigkeitsablauf 24 führenden Durchlass 28 in seinem wirksamen Durchflussquerschnitt verringern, bis hin zum völligen Verschluss .

Die beiden Schließelemente 29, 30 sind hier beispielhaft als zwei koaxial ineinander greifende, vorzugsweise rohrstutzenförmig ausgebildete Ansätze realisiert. Der zwischen Ihnen ausgebildete Dichtsitz 31 kann beispielsweise zwischen den beiden aneinander zugewandten Oberflächen der beiden Schließelemente 29 und 30 ausgebildet sein. Er kann aber auch zusätzlich oder separat zwischen der Stirnseite des oberen Schließelements 29 und dem ihr gegenüberliegenden oberen Flächenbereich des Stellelements 10 ausgebildet sein. Bei Bedarf kann sogar ein zusätzliches Dichtelement, z.B. in der Form eines O-Rings oder dergleichen, an einer geeigneten Stelle zur Ausbildung einer axialen und/oder radialen Dichtung vorgesehen sein. Um eine Volumenreduzierung im Gehäuse 32 des Stellorgans 1 zwischen dem als Ventilteller ausgebildeten Stellelements 10 und der oben aufgesetzten Kappe 33 zu erreichen, kann in einer davon abgewandelten Ausführungsform auch ein schrumpffähiges Stellmedium 5 vorgesehen sein, ggf. auch in Kombination mit einem anderen Stellmedium 5. Sofern diese Stellmedien 5 auf der gleichen Seite des Stellelements 10 angeordnet sind, wird insbesondere eine Kombination eines ersten mit einem ebenfalls sich im Volumen reduzierenden und/oder in seiner Struktur schwächenden zweiten Mediums bevorzugt, z.B. ein sich auflösendes und ein schrumpfendes. Entsprechend geeignete Formen, Strukturen und Materialien wurden bereits oben ausführlich dargelegt.

Im Weiteren ist aber auch der Einsatz eines sich im Volumen vergrößernden Stellmediums 5 möglich, wobei beim gleichen Aufbau wie oben beschrieben dieses Stellmedium dann vorzugsweise zwischen der Unterseite des Stellelements 10 und dem Boden des Gehäuses 32 des Stellorgans 1 vorzusehen ist. Durch die quellende Eigenschaft hebt es dann in entsprechender Weise ebenfalls das Stellelement 10 an, um die beiden Schließelemente 29, 30 bis hin zur Abdichtung gegeneinander zu führen.

Die Auswahl eines bestimmten Stellmediums 5 kann besonders bevorzugt auf Eigenschaften und/oder Wirkungen der zu filternden Flüssigkeit hin erfolgen. Durch die Kombination verschiedener Stellmedien und/oder verschiedener Formen und/oder Strukturen der Stellmedien können ganz gezielt vorgegebene Kurvenverläufe für den Verschlussvorgang der Bypassschaltung realisiert werden. Neben der Kombination von in der Wirkungsweise gleicher Stellmedien (Volumen verringernd bzw. volumenvergrößernd) kann auch eine Kombination von Stellmedien mit unterschiedlichen Wirkungsweisen (Volumen vergrößernd und Volumen verkleinernd) vorteilhafte Steuermöglichkeiten bewirken, wie z.B. eine Homogenisierung und/oder Verstärkung der Wirkung des einen Stellmediums durch die Wirkung des zweiten und/oder auch eines weiteren Stellmediums. So könnte z.B. die Verringerung des Volumens auf der einen Seite des Stellelements 10 durch Unterstützung eines auf der anderen Seite angeordneten, sich im Volumen vergrößernden Stellelements dahingehend homogenisiert werden, dass durch die Druckbeeinflussung des sich im Volumen vergrößernden Stellmediums eine im Wesentlichen konstant bleibende, gleichmäßige Verteilung des sich auflösenden Mediums erfolgt, und damit eine überwiegend kontinuierliche Verschließbewegung des Durchlasses 28 bewirkt wird.

In einer demgegenüber abgewandelten Ausführungsform ist es auch denkbar, dass die Formen und/oder Strukturen eines oder auch beider solcher kombinierter Stellmedien 5 eine sprunghafte Volumenänderung ermöglichen. Für das sich im Volumen reduzierende Medium wäre beispielsweise die Ausbildung von säulenartigen Strukturen oder dergleichen denkbar, die nach entsprechender Schwächung durch Einwirkung der Flüssigkeit zumindest abschnittsweise zusammenbrechen und dadurch ruckartig das Volumen verringern. Denkbar sind hierbei aber auch Kombinationen wie schwach und stark lösliche Anteile im Stellmedium aufgrund unterschiedlicher Lösungsverhalten und/oder aufgrund unterschiedlicher Größen bzw. Dimensionen und dergleichen mehr.

Eine weitere Möglichkeit zur Einflussnahme auf das Stellverhalten des Stellorgans 1 durch die Positionsveränderung des Stellelements 10 kann durch die Anordnung eines Rückstellelements 34 realisiert werden. Je nach gewünschter Wirkungsweise kann ein solches Rückstellelement wiederum so auf das Stellelement 10 wirken, dass es dieses ziehend bzw. drückend in dessen Stelleigenschaft unterstützt. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein elastisches Federelement handeln, welches auf Zug und/oder Druck belastbar ist, um ein komprimier- oder dehnbares Elastomer, oder um irgend ein anderes, für den Anwendungsfall taugliches, elastisch verformbares Element .

Sowohl mit als auch ohne zusätzlichem Rückstellelement 34 kann somit je nach Anforderung z.B. eine kontinuierliche, eine sprunghafte und/oder auch eine schwellwertabhängige Verstellung des Verschnittverhältnisses realisiert werden.

Neben der bisher unter Bezug auf die Ausführungsform 5 beschriebene Steuerung des Verschnittverhältnisses durch Verschließen der Bypassleitung 27 kann aber auch in Entsprechung zu den Ausführungen in den Figuren 3 und 4 eine Öffnung einer Bypassleitung zur Steuerung der den Flüssigkeitsstrom 7 bildenden Flüssigkeit 6 realisiert werden. Alle für die in Bezug auf eine verschließende Steuerung eines Flüssigkeitsstroms dargelegten Angaben sind auch in entsprechender Weise für eine öffnende Vorrichtung in der Form eines Stellorgans 1 gültig. Als mögliche Ausführungsform eines derartigen Stellorgans 1 sei hier nur beispielhaft und ohne Bezug auf eine Figur die Umkehrung der Funktion des in der Figur 5 gezeigten Stellelements erwähnt. Hierzu wären sinngemäß die Positionen der sich im Volumen verringernden und der sich im Volumen vergrößernden Stellmedien 5, und sofern vorhanden, der zusätzlichen Rückstellelemente 34 zu vertauschen.

Hinsichtlich der Schaltfunktion aller solcher Stellorgane 1 sind neben Stellelementen mit vergleichsweise langsamer Veränderung des wirksamen Durchlassquerschnitts auch Schaltelemente realisierbar, z.B. durch die oben beschriebenen, in ihrem Schaltwiderstand rasch zusammenbrechenden Stellmedien, z.B. in der Form säulenartiger Stützelement. AlIe oben dargelegten Ausführungsformen von Stell- bzw. Schaltelementen realisieren im Grunde jeweils auch ein entsprechendes Ventil, mit dem ein Flüssigkeitsstrom gesteuert werden kann.

Solche Steuer- bzw. Schaltventile können nicht nur als Abschalt- oder Einschaltventil sondern als auch Umschaltventil ausgebildet sein, wie beispielhaft unter Bezug auf die Figuren 1 und 2 oben dargelegt.

Die Verwendung solcher Steuer- und/oder Schaltventile kann zur Beeinflussung aller möglicher Flüssigkeitsströme vorgesehen werden. Besonders bevorzugt werden sie für die Steuerung von Wasser in leitungsgebundenen Anwendungsfällen vorgeschlagen, wie z.B. als Vorschaltgerät für einen Wasserhahn, für eine Brause an einer Dusche, und ganz allgemein für wasserverbrauchende Geräte und/oder Vorrichtungen. Ein erster wesentlicher Anwendungsbereich solcher Steuerelemente bzw. Stellorgane ist der von druckleitungsungebundenen Wasseraufbereitungen, welche z.B. über einen Wassertank versorgt werden können.

Wiederum unter Bezug auf die Darstellung in Figur 5 ist es hierbei bevorzugt, wenn der Einlass 23 in das Filtergehäuse 21 offen ausgebildet ist. Eine derartige Ausführungsform kann z.B. als Filter-Steckpatrone realisiert werden, welche in einen Wassertank 44 für ein wasseraufbereitendes und/oder wasserverbrauchendes Gerät 45 vorgesehen ist. Die gesamte Steuerung des Filters 20 zur möglichst gleichbleibenden Filterqualität über die gesamte Betriebsdauer des Filters, z.B. mittels einer wie oben dargelegten Bypasssteuerung für eine Verschnittvorrichtung, kann somit ohne zusätzliche Maßnahmen mit einer derartigen Filterpatrone 20, oder auch Filterkerze genannt, vorgesehen bzw. nach deren Erschöpfung mit ihr getauscht werden. Ein zweiter wesentlicher, nachfolgend noch näher beschriebener Anwendungsfall, z.B. für ein geschlossenes Filtergehäuse 53, für einen entsprechenden Filter 47 (Figuren 8 bis 10) , könnte beispielsweise eine sogenannte druckleitungsgebundene Filterkartusche 47 sein. Mit entsprechenden Anschlusselementen 48, 49 versehen kann sie in eine Druckleitung, insbesondere eine Wasserleitung in einem Hausanschluss, zwischengeschaltet sein kann.

Nochmals Bezug nehmend auf die Filterpatrone nach der Figur 5 kann diese für einen weiteren Anwendungsfall demgegenüber beispielsweise auch als Saugfilter 20 ausgebildet sein, wobei hierzu der Auslass 24 mit einer Saugvorrichtung 52, z.B. eines wasserverbrauchenden Gerätes 45 (Figur 11) verbunden ist.

Noch ein weiterer wesentlicher Anwendungsfall für eine solche Wasserfilterpatrone wäre eine sogenannte "gravimetrische Filtervorrichtung", wie z.B. für Tischfiltergeräte oder dergleichen. Hierbei drückt der Flüssigkeitsspiegel einer zu filternden Flüssigkeit diese aus einem ersten Behältnis durch den Filter hindurch in ein zweites, zur Aufnahme der gefilterten Flüssigkeit vorgesehenes Behältnis. Der Filterzulauf 23 kann hierzu je nach Ausführungsform, wie in der Figur 5 gezeigt, im unteren Bereich des Filters vorgesehen sein, durchaus aber auch weiter oberhalb oder auch ganz oben.

Alle beschriebenen Filtervorrichtungen können mit einem Stellorgan 1 entsprechend obiger Darlegungen versehen sein, um eine über ihren wesentlichen Betriebszeitraum hinweg vorzugsweise konstante, zumindest jedoch für den jeweiligen Anwendungsfall ausreichend gute Filterqualität zur Verfügung stellen zu können. In der Figur 6 ist die in der Figur 5 dargestellte Steuerposition für eine offene Durchlassschaltung der Bypassleitung 27 zur besseren Übersicht ohne das Filterelement 20 gezeigt.

In der Figur 7 ist dieses Stellorgan 1 nach entsprechender Volumenverringerung des oberhalb des Stellelements 10 ursprünglich eingebrachten Stellmediums 5 in geschlossener Darstellung gezeigt. Der in der Darstellung der Figur 6 gezeigte Flüssigkeitsstrom 7 durch die Bypassleitung 27 ist in der Darstellung in der Figur 7 unterbunden. Die beiden Schließelemente 29 und 30 liegen aneinander an und verschließen den Durchlass 28.

Die Figuren 8 und 9 zeigen im Weiteren beispielhaft im Detail die zuvor erwähnte, zweite wesentliche Ausführungsform einer Filtervorrichtung 47 mit einem Gehäuse 53, wie sie beispielsweise in ein Filtergerät 51 mit Filterkopf 50 zum Einsetzen eines solchen Filtereinsatzes 47 vorgesehen sein kann.

In der Ansicht der Figur 8 ist das im Filtergehäuse 47 angeordnete Stellorgan 1 im Neuzustand dargestellt. Das Stellmedium 5, hier beispielsweise in der Form von Granulat, ist hierzu als in drei Reihen übereinander geordnetes Granulat-Volumen gezeigt. Demgegenüber ist in der Figur 9 ein bereits soweit verbrauchter Zustand gezeigt, dass nunmehr zwei Reihen Granulat des Stellemediums das sich verringernde Volumen ausbilden. Die Bypassleitung 27 ist hier beispielhaft durch zwei Kanäle, einem linken und einem rechten, gezeigt. Grundsätzlich könnte diese auch als eine koaxial um die Auslassleitung 24 verlaufende größere Leitung realisiert sein.

Zum besseren Verständnis sind in der Figur 8 im rechten Teil der Bypassleitung 27 kleine Pfeile 7 zur Symbolisierung des Flüssigkeitsstromes 7 eingezeichnet. Sie führen den Flüssigkeitsstrom 7 durch den Durchlass 28 in den unterhalb des Stellelements 10 gelegenen Teil des Stellorgans 1, in welchem das hier beispielhaft granulatförmig gezeigte Stellmedium eingebracht ist und durch die Flüssigkeit 6 des Flüssigkeitsstroms 7 in seinem Volumen reduziert wird.

Nach entsprechender Volumenreduktion, wie in der Figur 9 dargestellt, ist der Auslass 28 verschlossen. Ohne weitere Maßnahme würde nun ein gegenüber der offenen Bypassschaltung im Volumen reduzierter Flüssigkeitsstrom 7 durch die Filtervorrichtung 47 fließen und den darin vorherrschenden Fließwiderstand verändern. Dies würde aber wiederum eine Qualitätsänderung der Filterwirkung verursachen, welche insbesondere bei kleinen Filtern sehr drastische Auswirkungen haben kann.

Zur Vermeidung solcher nachteiliger Auswirkungen durch Abschalten eines Teilstroms des zu filternden Flüssigkeitsstroms 7 ist deshalb in dieser Ausführungsform der Filtervorrichtung 47, beispielhaft für alle hier beschriebenen Filterausführungsformen, ein weiterer Durchlass 35 in der linken Seite der Bypassleitung 27 dargestellt, welcher in der Figur 8 geschlossen und in der Figur 9 aufgrund der Volumenreduktion des Stellmediums 5 geöffnet ist. Das so realisierte Stellorgan 1 wirkt somit in diesem Ausführungsbeispiel als Umsteuer- bzw. Umschaltelement für die Führung des Bypassstroms der Verschnittvorrichtung.

In der Darstellung der Figur 9 ist der Anteil des Flüssigkeitsstroms 7, welcher in der Figur 8 durch das Stellmedium 5 geflossen ist, durch den Endabschnitt der Filterstrecke geführt, welcher aufgrund des fortgeschrittenen Erschöpfungszustands des Filtermaterials 4 in diesem unteren, dem Auslass zugewandten Bereich des Filtermaterials noch aktiver ist, als im oberen, dem Einlass zugewandten Bereich. Eine vergrößerte Darstellung dieses Schemas zur Steuerung eines Flüssigkeitsstroms 7 ist in der Figur 10 beispielhaft unter Bezug auf die Darstellung in der Figur 8 gezeigt. Der Durchlass 28 ist geöffnet, die den Flüssigkeitsstrom 7 bildende Flüssigkeit 6 kann in den Raum eindringen, in welchem das Stellmedium 5 angeordnet bzw. eingebracht ist und entsprechend der vorgesehenen Steuerwirkung dieses in seinem Volumen reduzieren, z.B. durch Auflösen oder durch Schrumpfen.

Nach Durchfließen dieses Filterabschnitts kann die Flüssigkeit 6 durch im Boden 37 angeordnete Löcher 36 im Inneren des Filters 47 weiter nach unten durch ein zusätzliches Filtermaterial 38 (z.B. Aktivkohle oder dergleichen, zur Filterung des ansonsten ungefilterten Verschnittstroms) hindurch und anschließend weiter zum Auslass 24 fließen.

Der Durchlass 35 auf der linken Seite dieser Darstellung ist in der Figur 10 entsprechend geschlossen und weist eine Öffnung 39 an der Außenwandung der Bypassleitung 27 auf. Bei entsprechender Reduzierung des Volumens des Stellmediums 5 rutscht das Stellelement 10 nach unten und mit ihm die daran ausgebildete, rohrförmige Blende 41 und gibt so die Öffnung 39 in diesem linken Bypassbereich zur Einleitung dieses Flüssigkeitsstromanteils in den unteren Bereich des Filtermaterials 22 frei.

Für den Fall, dass anstelle eines sich im Volumen reduzierenden Stellmediums ein sich im Volumen vergrößerndes Stellmedium 5 vorgesehen ist, kann die gleiche Umschalt- Funktionsweise durch Anheben des Stellelements 10 und einer Überdeckung der in der Blende 41 vorgesehenen, zusätzlichen Öffnung 40 mit der Öffnung 39 zur Ausbildung des Durchlasses 35 realisiert werden. Das Abschalten der Bypasstrecke 27 auf der rechten Figurenseite durch Versatz der beiden Öffnungen 42 und 43 gegeneinander aufgrund der Verschiebung der rohrförmigen Blende 41 in Längsrichtung gegenüber der Bypassleitung 27, wirkt aufgrund der Positionierung der beiden Öffnungen 42 und 43 zueinander sowohl bei einem sich im Volumen reduzierenden als auch bei einem sich im Volumen vergrößernden Stellmedium 5.

Die Figur 11 ergänzt beispielhaft die grafische Offenbarung der vorliegenden Erfindung durch die Darstellung eines in einem als Steckfilter ausgebildeten Wasserfilter 20 angeordneten Stellorgans 1 zur Steuerung eines Flüssigkeitsstroms 7. Das Stellorgan 1 steuert die Bypassstrecke der Verschnittvorrichtung 26, versorgt durch Wasser aus einem Tank 44. Dieser Tank 44 ist wiederum einem Wasser verbrauchenden Gerät 45 zugeordnet, z.B. einer Espressomaschine, und versorgt mittels einer Saugvorrichtung 52 über die Leitung 46 eine Entnahmestelle 54. Die Unterbrechung der Leitung 46 symbolisiert eine ggf. vorhandene, wie auch immer geartete Aufbereitungsstrecke für das so zugeführte Wasser 6 in dem Gerät 45.

Figur 12 zeigt symbolisch eine beispielhafte Ausführungsform einer Erschöpfungsanzeige 55 mit einem in einem Fenster 56 den Erschöpfungszustandes des Wasseraufbereitungsmittels darstellenden Signalelement 57. Abhängig vom Erschöpfungszustand des Wasseraufbereitungsmittels verändert ein Stellglied oder Sensor 58, z. B. entsprechend einer der oben beschriebenen Ausführungen, quell- und/oder schrumpffähig, sich auflösend, ein Volumen reduzierend und/oder vergrößernd oder dgl., die optische Erscheinungsform des im Fenster sichtbaren Signalelementes. Beispielsweise kann dies durch Wirkung auf ein Stellmittel 59 zur Verschiebung des Signalelementes 57 in Richtung des Pfeils 60 erfolgen. Bezugszeichenliste:

1 Stellorgan

2 Gehäuse

3 Einlass

4 Auslass

5 Stellmedium

6 Flüssigkeit

7 Flüssigkeitsstrom

8 Ring

9 Boden

10 Stellelement

11 Stirnseite

12 Stirnseite

13 Durchlass

14 Dichtbereich

15 Anlage

16 Ring

17 Auslass

18 Auslass

19 Zulauf

20 Filtervorrichtung

21 Gehäuse

22 Filtermaterial

23 Flüssigkeitszulauf

24 Flüssigkeitsablauf

25 Öffnung

26 VerschnittVorrichtung

27 Bypassleitung

28 Durchlass

29 Schließelement

30 Schließelement

31 Dichtsitz

32 Gehäuse

33 Kappe

34 Rückstellelement 35 Durchlass

36 Öffnung

37 Boden

38 Filtermaterial

39 Öffnung

40 Öffnung

41 Blende

42 Öffnung

43 Öffnung

44 Tank

45 Gerät

46 Leitung

47 Filter

48 Zulauf

49 Ablauf

50 Kopf

51 Filtergerät

52 Saugvorrichtung

53 Gehäuse

55 Erschöpfungsanzeige

56 Fenster

57 Signalelement

58 Stellglied/Sensor

59 Verbindung

60 Pfeil

Claims

Ansprüche :

1. Wasserfiltervorrichtung mit einer oder mehreren Filterstrecken zur Aufbereitung von Wasser, insbesondere durch Ionentausch, und mit einem Stellorgan zur Einstellung eines Verschnittverhältnisses zwischen von der Filterstrecke aufbereitetem Wasser und über eine Bypassstrecke an der Filterstrecke vorbeigeführtem, nicht oder auf andere Weise aufbereitetem Wasser, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stellmedium (5) vorgesehen ist, dessen Volumen und/oder dessen Struktur sich durch eine am Stellorgan (1) anstehende und/oder durch eine durch das Stellorgan (1) durchgeflossene Flüssigkeit (6) verändert.

2. Wasserfiltervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen und/oder die Struktur des Stellmediums (5) in Abhängigkeit von der Menge der an dem Stellmedium vorbei und/oder durch das Stellmedium hindurch geflossenen Flüssigkeit (6) veränderbar ist.

3. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellmedium (5) abhängig von einer physikalischen und/oder chemischen Eigenschaft der durchgeflossenen Flüssigkeit veränderbar ist.

4. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein flüssigkeitslösliches Stellmedium (5) vorgesehen ist.

5. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein schrumpffähiges Stellmedium (5) vorgesehen ist.

6. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich ausdehnendes und/oder quellfähiges Stellmedium (5) vorgesehen ist.

7. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein lebensmitteltaugliches Stellmedium vorgesehen ist.

8. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellmedium als gesundheitsförderndes Nahrungsergänzungsmittel und/oder als Lebensmittelhilfsstoff und/oder als Trinkwasserzusatzstoff geeignet ist.

9. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Vitamin C, Kalk- und Dolomitgestein, Aromen, Lebensmittelgrundstoffe, Siliphosphat , Phospatkombinationen oder Polyphosphat als Stellmedium vorgesehen sind.

10. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellmedium als Pulver, Granulat, Kristall oder Pressung vorgesehen ist.

11. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene räumlich geometrische Strukturen des Stellmediums vorgesehen sind.

12. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellmedium als Ionentauscherharz vorgesehen ist.

13. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene Stellmedien vorgesehen sind.

14. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein aus dem Stellmedium (5) gebildeter Körper (10) als Schließelement ausgebildet ist.

15. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellmedium (5) zur Betätigung eines Schließelementes (10) und/oder Öffnungselementes (10) vorgesehen ist.

16. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rückstellelement

(24) vorgesehen ist.

17. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellorgan (1) an einem Zulauf (23) und/oder an einem Ablauf (24) der Filtervorrichtung (20) angeordnet ist.

18. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellorgan (1) zur Steuerung eines Flüssigkeitsstromes (7) in einer Filtervorrichtung (20) vorgesehen ist.

19. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine kontinuierliche Verstellung des Verschnittverhältnisses vorgesehen ist.

20. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine schwellwertabhängige Verstellung des Verschnittverhältnisses vorgesehen ist.

21. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellelement

(24) zum Schließen und/oder Öffnen der Verschnittvorrichtung vorgesehen ist.

22. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellmedium (5) zum Öffnen und/oder Schließen der Verschnittvorrichtung (26) gegen die Rückstellkraft des Rückstellelements (34) vorgesehen ist.

23. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellorgan so ausgebildet ist, dass es wenigstens während eines Initialisierungsvorganges der Wasserfiltervorrichtung und/oder im Anschluss daran ein von der Qualität des zu filternden Wassers und/oder von der jeweiligen Anwendung abhängiges Verschnittverhältnis einstellt.

24. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellorgan so ausgebildet ist, dass es das Verschnittverhältnis während des Betriebs der Wasserfiltervorrichtung verändert.

25. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Stellmedium ein von der Wasserfiltervorrichtung herauszufilternder Stoff vorgesehen ist.

26. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein weiteres Stellorgan vorgesehen ist.

27. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erschöpfungsanzeige für das Filtermedium vorgesehen ist.

28. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellorgan (1) ein Ventil ist.

29. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellorgan (1) ein Steuerventil ist .

30. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellorgan (1) ein Schaltventil ist.

31. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellorgan einer Filterpatrone der Filtervorrichtung zugeordnet ist.

32. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellorgan einem Anschlusselement für eine Filterpatrone der Filtervorrichtung zugeordnet ist.

33. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (23) in das Filtergehäuse (21) offen ausgebildet ist.

34. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtergehäuse

(20, 47) geschlossen und mit Anschlusselementen (48, 49) versehen ist.

35. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtervorrichtung

(20) als leitungsungebundene Filtervorrichtung ausgebildet ist.

36. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtervorrichtung

(20) als Saugfilter ausgebildet ist.

37. Wasserfiltervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtervorrichtung

(20) als gravimetrische Filtervorrichtung ausgebildet ist.

38. Wassertank mit einsetzbarer Filterpatrone dadurch gekennzeichnet, dass die Filterpatrone (20, 47) als Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 38 ausgebildet ist.

39. Gerät mit Wassertank dadurch gekennzeichnet, dass der Wassertank (44) nach Anspruch 39 ausgebildet ist.

40. Filtergerät (51) mit Filterkopf (50) zum Einsetzen eines Filtereinsatzes (47) dadurch gekennzeichnet, dass der Filtereinsatz als Wasserfiltervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 38 ausgebildet ist.