WO2012084769A1 - Behälter zum behandeln einer flüssigkeit - Google Patents

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WO2012084769A1
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Ralf MENZE
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    • C02F2201/002—Construction details of the apparatus
    • C02F2201/006—Cartridges

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a container for treating a liquid, in particular water, comprising the following steps:
  • the invention also relates to a container for treating a liquid, in particular water, comprising a wall with a side wall which encloses a container interior, and a first, inextricably ver ⁇ bound with the side wall end wall, which is a liquid-permeable
  • treating means for treating a liquid and a second, connected to the side wall end wall having a filter portion for retaining the treating agent in the container interior and for discharging the treated liquid from the container interior.
  • Such containers are part of devices that are used for many different applications, example ⁇ to demineralize process water in heating and
  • Heat plants where water is used as the heat transfer medium.
  • the water is recirculated for a long time, where it is repeatedly heated and cooled. By This repeated temperature change can cause disturbances due to calcification (scale).
  • calcification scale
  • such lime deposits lead to a reduction in the efficiency of the heating and heating systems.
  • the hardness of the water affects the Ge ⁇ taste of beverages, prepared with water, such as tea or coffee.
  • Containers of the type mentioned are known for example from DE 199 52 757, where they are designed as cartridges. These containers usually have a wall with egg ⁇ ner side wall, which encloses a container interior into which a treatment agent for treating the water can be introduced. In the bottom wall, an outlet for discharging the behan ⁇ delten water from the container interior is provided which is formed so that it retains the same treatment agent in the container interior.
  • the container is closed with a lid having openings over which the
  • Water is supplied into the container interior and ensures that the treatment agent can not leave the container interior.
  • the lid prevents the treatment agent from escaping from the container interior due to floating on the water to be treated or during transport of the cartridges.
  • DE 199 52 757 proposes a textile fabric which improves the flow rate by keeping it at least partially in contact with the treatment agent, even if the liquid level in the container drops.
  • the openings on the De ⁇ ckel itself can then turn out larger, so that the Treating liquids can easily enter the cartridge, even if they have a higher surface tension.
  • the water can flow through the fabric and into the treatment ⁇ medium in each case, at the contact area between the fabric and the treating agent. Over the contact surface of the rises
  • the lid and the side wall are usually made of injection-molded, wherein the lid is placed, for example by means of a snap connection on the side wall of the container ⁇ .
  • the object of the present invention is to provide a method for producing a container for treating a
  • the method is characterized in that the first end wall
  • End wall the container interior upwards.
  • the sloped sidewall provides a certain volume that is initially not completely filled with treating agent.
  • the treatment agent can therefore expand upward into a void.
  • the second end wall is connected to the side wall, so that the container interior is closed, which means that the container is filled "overhead". It is therefore not necessary to fill the container only until shortly un ⁇ terrenz the transition from the side wall to the first end wall. With the same dimension in the longitudinal direction (from end wall to end wall), the available volume of the container interior is used more efficiently.
  • the treatment agent clocks the inclined section of the first end wall. As a result, the treatment agent is better packed together, which contributes to the avoidance of "channeling" (Kanalbil ⁇ tion).
  • a separate fabric or even a fixed filter element between the treatment agent and the first end wall can be dispensed with.
  • For ventilation remains at the top of the container a small space, which ensures an air-to-air transition, available.
  • the second end wall is connected to the side wall, but not the first end wall, as is necessary in the prior art. Consequently, a working ⁇ step is saved, whereby the production of the
  • inventive container is simplified.
  • the side wall and the first end wall are formed as one component, for example by injection molding.
  • the procedure can be further developed by the following step:
  • Liquid is arranged in the container interior in the first end wall, which must be aligned in gravitation operated devices so that it closes the container interior based on the effective direction of the weight upwards. At ⁇ Otherwise would not be a driving force present, the
  • Liquid, especially the water, in the container interior would flow through the treatment agent and again out of the container interior.
  • the method in which the container interior has a first volume and the treatment agent has an initial volume can be developed by the following step:
  • the second end wall In the manufacture of the container by the choice of the ratio of the first and the output volume remains a certain distance from the upper edge of the side wall, where the contact ⁇ surface is arranged, via which the second end wall is connected to the side wall. In the first position, the second end wall can thus be connected to the side wall, without the treatment agent being impaired during connection. If the second end wall connected, for example by heat treatment with the side wall, the treating agent can be beC ⁇ over, which is avoided by the inventive choice of the volume and the second output volume.
  • the treatment agent When treating the water, there is a Volumenex ⁇ pansion of the treatment agent, so that the treatment agent is transferred from the starting volume in a final volume.
  • the starting volume can be chosen so that the final volume due to the volume expansion corresponds to the first volume of the container interior.
  • the treatmen ⁇ averaging means with the filter section through which it from the Container flows, m is in contact.
  • the liquid-permeable section through which the water to be treated is introduced into the container interior, in particular when the liquid-permeable section has capillaries.
  • the inclination of the first end wall to the longitudinal axis ensures that at least part of the treatment agent is in contact with the liquid-permeable section when the treatment agent has the initial volume. Nevertheless, there remains some distance between the treating agent and at least a portion of the first
  • Treatment agent does not exceed the volume of the container interior. Consequently, the flow is ensured by the formed capillaries in the treatment agent on the one hand, walls ⁇ hand, however, avoided that the treatment agent after the volume expansion exerts a pressure on the container, whereby it may be damaged.
  • the process can be further developed by the following step:
  • the expansion of the volume of the treating agent may for example be effected in that the container for egg ⁇ ne certain period of time in a bath of liquid, particularly water laid. This water is then not to behan ⁇ delnde water, but initiates the expansion. Then the container is ready for use.
  • the second end wall has a filter section for retaining the treatment agent and for discharging the treated liquid from the container interior.
  • the second end wall closes the container interior downwards.
  • the filter section in the second end wall is angeord ⁇ net, the treatment agent is pressed against the filter section.
  • the contact with the filter section improves the outflow of the liquid at small diameters of Filteröff ⁇ voltages.
  • the arrangement of the filter section in the second end wall improves the utilization of the existing treatment agent. If the outflow openings were arranged in the side wall, the treatment agent below the outflow openings would be bypassed by at least part of the water flowing through the container.
  • the filter section has a multiplicity of capillaries.
  • Container interior even if the treatment agent has a small mean particle size.
  • the second end wall comprises a sintered filter body.
  • the filter portion is formed as a sintered filter body
  • the disturbing effect caused by the low surface energy of the plastic used for the wall sheet redu ⁇ . It is not necessary to provide a separate filter section since the entire sintered filter body can be provided with a porosity, which can also cause a mechanical filtration. Since the sintered filter body provides a large filter area is available, the flow ⁇ resistance of the filter section is relatively low. This can the time required to treat the water is reduced. Furthermore, such filter body can be produced in large quantities and inexpensively.
  • Under sintering is known to mean a process in which fine-grained or powdery materials are heated to below their melting temperature.
  • the grains are connected with each other.
  • this term includes a method in which a binder is used in addition to the actual materials.
  • the mixture may be heated to slightly above the melting temperature of the binder but below the melting temperature of the actual materials of the mixture, so that these materials are thermally bonded.
  • the sintered filter body is provided with at least one fleece, in particular coated on at least one side with a fleece.
  • the nonwoven simplifies the handling of the filter body in the manufacturing process by counteracting a crumbling.
  • the sintered filter body comprises at least one material from the group comprising
  • Activated carbon and ion exchange material can be well sintered and also cause a chemical and physical treatment of the water flowing through the filter body, so that the degree of purification of the water is further increased.
  • the activated carbon causes an adsorption of Fest ⁇ materials on its surface, whereas the
  • Ion exchange material causes a demineralization and insbesonde ⁇ re softening of the water in that it exchanges in particular Ca 2+ and Mg 2+ ions for H + ions.
  • the activated carbon and / or the ion exchange material the
  • Filter body comprise a thermoplastic material as a binder.
  • the filter body is designed plate-shaped.
  • the filter body is thereby easier to manufacture. Furthermore, the container is flowed through relatively evenly, since the filter body everywhere has approximately the same thickness and thus also a uniform flow resistance.
  • the treatment material comprises granulated ion exchange material.
  • this is a chemical treatment, in particular a demineralization of the water made.
  • the ion exchange material By granulated form a large specific surface Oberflä ⁇ the ion exchange material can be provided, so that a high degree of purification of the water can be achieved within a relatively short period of time, in particular neralmaschine a demining.
  • the liquid pervious portion includes a plurality of capillaries.
  • the liquid-permeable portion with the Kapilla ⁇ ren can be made particularly favorable from a different material than the wall by means of a two-component injection molding process ago ⁇ . It would also be possible if the
  • liquid-permeable portion comprises a sintered Filterkör ⁇ per.
  • the filter body treats the liquid in this case already upon penetration into the container interior, so that on the one hand, a higher degree of purification can be achieved and on the other hand, the treatment agent is belas ⁇ tet less strongly and thus is exhausted after a longer time.
  • the first end wall which is permanently connected to the side wall, has a liquid-permeable section for supplying the untreated liquid into the container interior, and the treatment agent is at least partially in contact with the liquid- permeable section.
  • Section can flow into the container interior, even if the liquid has a high surface tension and the plastic used has a low surface energy.
  • first end wall and the side wall form a unit, for example by a material connection
  • the first end wall is intended to be irreversibly connected to the side wall, the release of the first end wall by means of Separation methods, such as by flame cutting, are not to be considered and not in contrast to the term "insoluble" stand.
  • the first end wall and the side wall Kgs ⁇ nen are already manufactured and provided as one component. Thus it is not necessary to connect the first end wall in a se ⁇ Paraten processing step to the side wall.
  • the first end wall takes over the function which takes over in the case of containers and cartridges from the prior art, the lid. Elaborate snap ⁇ connections are therefore superfluous and measures for
  • the material of the second end wall can be selected so that it can be easily and liquid-tightly connected to the side wall by means of a suitable joining method.
  • the first end wall is inclined at least in sections, ge ⁇ geninate a longitudinal axis of the container. Under the
  • the first side wall at an angle with the longitudinal axis between 1 ° and 89 °, preferably between 20 ° and 70 °.
  • the inclination of the first end wall to the longitudinal axis of the container made ⁇ light it in a structurally simple manner that on the one hand, a contact between the treating agent and the wasser mislässi ⁇ gene portion and the capillaries can be made of the inflow of water through the capillary into the vessel interior On the other hand, however, a certain volume is available in the container, which is not taken up by the treatment agent when it is in the initial state.
  • the treatment agent can expand without completely occupying the container interior and exerting pressure on the wall, which could lead to damage of the container.
  • the first end wall is conical or frustum-shaped, the FLÜS ⁇ stechniks trime portion forms a part of the lateral surface of the cone or truncated pyramid for the case that the loading ⁇ container rotationally symmetrical about the longitudinal axis, that has a substantially hollow cylindrical shape,
  • the first end wall includes a conical portion in which the liquid-permeable portion is located.
  • the container is designed as a cartridge.
  • the cartridge provides an execution ⁇ shape of the container, comprising a holding means and a sealant.
  • the cartridge can be used in a Be ⁇ cher, in which the treated water is collected.
  • the cup may have an outlet, with which the treated water can be transferred conveniently and without potting, for example, in a drinking vessel.
  • the holding means allow easy replacement of the cartridge, for example, when the filter unit is exhausted.
  • the sealant prevents untreated water from entering the cup.
  • the holding means is arranged on the first end wall ⁇ .
  • the cartridge is fastened by means of the holding means at the outlet of a reservoir for untreated water, such as a funnel.
  • Figure 1 in an initial state and in a first position in which a first end wall with respect to the effective direction of the Ge ⁇ weight force completes a schematic diagram of a container according to the invention a container interior in the downward direction,
  • Figure 2 shows the container shown in Figure 1 filled with treating agent in the first position, the treating agent occupying a second initial volume.
  • FIG. 3 shows the container filled with treatment agent, which is closed with a second end wall, in the first position
  • FIG. 4 shows the sealed container shown in Figure 3 in the second position, in which the first end wall based on the direction of action of the weight force the
  • Container interior closes at the top
  • Figure 5 of the shown in Figure 4 closed Be ⁇ container in the second position, wherein the treating agent occupies a second final volume
  • FIG. 6 shows a container designed as a cartridge analogous to the second position of the container shown in Figure 4.
  • FIG. 1 shows a container 10i according to the invention in accordance with a first exemplary embodiment.
  • This has a wall 12, which comprises a side wall 13 and a first end ⁇ wall 14.
  • the side wall 13 and the first end wall 14 are designed as one component and define a container interior 16.
  • the first end wall 14 has a liquid-permeable section 18.
  • the container 10i has in the example shown on a circular cross section, so that there is a substantially hollow cylindrical shape.
  • the cross section may for example be elliptical, para ⁇ bolisch or polygonal.
  • the inventive idea is not dependent on the selected cross-sectional shape of the container 10i. It can be seen that the first end wall 14 forms an angle ⁇ with a longitudinal axis L of the container 10 ⁇ . closes, so that the first end wall 14 a conical From ⁇ cut, comprising 38 in which the
  • the first end wall 14 has the shape of a
  • the angle ⁇ is in this case from a generatrix extending in the first end wall, and the
  • a treatment agent 20 can be introduced into the container interior 16, which
  • it may be formed as a granulated ion exchange material 21 for demineralizing the water.
  • the container interior 16 is closed with a second end wall 22, to which the second end wall 22 is connected via a contact surface 24 with the side wall 13.
  • the second end wall 22 can be connected to the side wall 13 by means of pressing, crimping, hot caulking or other joining methods.
  • An at least partially positive Ver ⁇ bond between the second end wall 22 and the side wall 13 is also conceivable.
  • the second end wall 22 has a Fil ⁇ terabêt 26 having a plurality of capillaries 28
  • the second end wall is designed as a sintered filter body 30 which is plate-shaped and forms the capillaries 28.
  • the filter section 26 extends over the entire second end wall 22.
  • the container 10 ⁇ is shown in a first position in which the first end wall 14 bezo ⁇ conditions on the direction of action of the weight g, the side wall 13 closes downwards.
  • the container 10i is shown in a second position, in which the first end wall 14 closes the side wall 13 upwards with respect to the effective direction of the weight g. In the second position, the container 10i is in its position of use when it is gravitationally driven
  • the water to be treated is introduced via the liquid-permeable portion 18 of the first end wall 14 into the container interior 16, where it By flowing through treatment agent 20 and, for example, demineralized. Subsequently, the water passes through the second end wall 22, which on the one hand holds back the treatment agent 20 in the container interior 16 by means of its capillary 28 and on the other hand processes the treated water by
  • the container interior 16 has a first volume Vi, whereas the treatment agent 20 occupies an initial volume V 2tt .
  • the initial volume V 2a is less than the first volume Vi, so that the container interior 16 is not completely filled with the treatment agent 20. Consequently, a distance Ai remains above the treatment agent 20 up to the upper edge of the side wall 13, where the contact surface 24 is located. The distance Ai also prevents the treatment agent is 20 damaged upon connection of the second end wall 22 with the side wall 13, in ⁇ game example, when a heat treatment is used.
  • Figures 1 to 4 show the present invention herstel ⁇ averaging method which reproduces:
  • figure 1 is the step of
  • the step of rotating the Be Schol ⁇ ters 10i is in a second position in which the first end wall 14 closes g based on the direction of action of the weight of the Be diligenterin- nenraum 16 upwardly, as shown.
  • the container of the invention 10i with the treating agent 20 after the expansion of the volume from the second output volume V 2n to a second final volume V 2a, shown by way ⁇ represents is.
  • the second final volume corresponding to the first volume of the container interior, so that the distance A 2 at zero redu ⁇ sheet and the treating agent is 20 in contact with the first end wall 12 and in particular the liquid-permeable portion 18, so that the capillaries flows through 28 from the water can be.
  • FIG. 6 shows a second exemplary embodiment of the container IO 2 according to the invention. It is designed as a cartridge 32, to which it comprises holding means 34 and sealing means 36.
  • the holding means 34 are designed as an integral part of the first side wall 13.
  • the container IO 2 is in the second position (see Figure 4) which is its position of use when used for gravitational applications
  • the holding means 34 and the sealing means 36 are arranged so that the cartridge 32 can be inserted in a non dargestell ⁇ th cup with a suitably sized opening liquid-tight.

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Abstract

Ein Verfahren zum Herstellen eines Behälters zum Behandeln einer Flüssigkeit, insbesondere von Wasser, umfasst folgende Schritte: Bereitstellen eines Behälters (10) umfassend eine Wandung (12) mit einer Seitenwand (13), die einen Behälterinnenraum (16) umschließt und einer ersten, fest mit der Seitenwand (13) verbundenen Stirnwand (14), die einen flüssigkeitsdurchlässigen Abschnitt zum Zuführen der unbehandelten Flüssigkeit in den Behälterinnenraum (16) aufweist, Einbringen eines Behandlungsmittels (20) in den Behälterinnenraum (16), und Verbinden einer zweiten Stirnwand (22) mit der Seitenwand (13), so dass der Behälterinnenraum (16) geschlossen wird. Dieerste Stirnwand (14) ist zumindest abschnittsweise gegenüber einer Längsachse (L) des Behälters (10) geneigt. Sie stellt ein gewisses Volumen im Behälter zur Verfügung, in dem das Behandlungsmittel (20) im Betrieb zumindest teilweise expandieren kann.

Description

Behälter zum Behandeln einer Flüssigkeit
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Behälters zum Behandeln einer Flüssigkeit, insbesondere von Wasser, umfassend folgende Schritte:
Bereitstellen eines Behälters umfassend eine Wan¬ dung mit einer Seitenwand, die einen Behälterinnenraum
umschließt und einer ersten, fest mit der Seitenwand verbundenen Stirnwand, die einen flüssigkeitsdurchlässigen Abschnitt zum Zuführen der unbehandelten Flüssigkeit in den Behälterinnenraum aufweist,
Einbringen eines Behandlungsmittels in den Behäl¬ terinnenraum, und
Verbinden einer zweiten Stirnwand mit der Seitenwand, so dass der Behälterinnenraum geschlossen wird.
Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Behälter zum Behandeln einer Flüssigkeit, insbesondere von Wasser, umfassend eine Wandung mit einer Seitenwand, die einen Behälterinnenraum umschließt, und einer ersten, unlösbar mit der Seitenwand ver¬ bundenen Stirnwand, die einen flüssigkeitsdurchlässigen
Abschnitt zum Zuführen des unbehandelten Wassers in den Behälterinnenraum aufweist, ein in den Behälterinnenraum
eingebrachtes Behandlungsmittel zum Behandeln einer Flüssigkeit, und eine zweite, mit der Seitenwand verbundene Stirnwand, die einen Filterabschnitt zum Zurückhalten des Behandlungsmittels im Behälterinnenraum und zum Ableiten der behandelten Flüssigkeit aus dem Behälterinnenraum aufweist.
Derartige Behälter sind Teil von Vorrichtungen, die für viele unterschiedliche Anwendungen eingesetzt werden, beispiels¬ weise zum Entmineralisieren von Prozesswasser in Heiz- und
Wärmeanlagen, bei denen Wasser als Wärmeträgermedium eingesetzt wird. Die Härte und insbesondere die Karbonathärte des verwen¬ deten Wassers spielen dabei eine wichtige Rolle. In Heiz- und Wärmeanlagen wird das Wasser über eine lange Zeit im Kreislauf geführt, wobei es wiederholt erwärmt und abgekühlt wird. Durch diesen wiederholten Temperaturwechsel können Störungen durch Kalkablagerungen auftreten (Kesselstein) . Insbesondere in den Wärmetauschern führen derartige Kalkablagerungen zu einer Reduzierung des Wirkungsgrades der Heiz- und Wärmeanlagen.
Weiterhin beeinflusst die Härte des Wassers den Ge¬ schmack von Getränken, die mit dem Wasser zubereitet werden, beispielsweise Tee oder Kaffee.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Behandlung von Wasser erläutert, wobei sie genauso gut auf die Behandlung von Flüssigkeiten im Allgemeinen und insbesondere von Flüssigkeiten auf Wasserbasis anwendbar ist.
Behälter der eingangs genannten Art sind beispielsweise aus der DE 199 52 757 bekannt, wo sie als Kartuschen ausgeführt sind. Diese Behälter weisen üblicherweise eine Wandung mit ei¬ ner Seitenwand auf, die einen Behälterinnenraum umschließt, in den ein Behandlungsmittel zum Behandeln des Wassers einbringbar ist. In der Bodenwand ist ein Auslass zum Ableiten des behan¬ delten Wassers aus dem Behälterinnenraum vorgesehen, der so ausgebildet ist, dass er gleichzeitig das Behandlungsmittel im Behälterinnenraum zurückhält. Der Behälter wird mit einem Deckel verschlossen, der Öffnungen aufweist, über welche das
Wasser in den Behälterinnenraum zugeführt wird und der dafür sorgt, dass das Behandlungsmittel den Behälterinnenraum nicht verlassen kann. Der Deckel verhindert, dass das Behandlungsmit¬ tel durch Aufschwimmen auf dem zu behandelnde Wasser oder beim Transport der Kartuschen aus dem Behälterinnenraum austritt.
Hierzu ist es bekannt, beispielsweise im Deckel ein Siebgewebe aus Kunststoff mit einer Porengröße von etwa 200 μπι oder weniger einzuspritzen, um das Behandlungsmittel zurückzuhalten. Bei der Verwendung dieser Siebgewebe treten aber Schwierigkeiten beim Durchfluss von Flüssigkeiten mit hoher Oberflächenspannung auf, wie sie auch das zu behandelnde Wasser aufweist. Die
DE 199 52 757 schlägt hierzu ein textiles Flächengebilde vor, welches den Durchfluss dadurch verbessert, dass es zumindest teilweise mit dem Behandlungsmittel in Kontakt bleibt, auch wenn der Flüssigkeitspegel im Behälter sinkt. Die Öffnungen am De¬ ckel selbst können dann größer ausfallen, so dass die zu behandelnden Flüssigkeiten problemlos in die Kartusche eintreten können, auch wenn sie eine höhere Oberflächenspannung aufweisen.
An der Kontaktfläche zwischen dem textilen Flächengebilde und dem Behandlungsmittel kann das Wasser in jedem Fall das textile Flächengebilde durchströmen und in das Behandlungs¬ mittel fließen. Über die Kontaktfläche steigt der
Flüssigkeitspegel wieder, so dass der Durchfluss durch die Kar¬ tusche gewährleistet ist, dennoch stellt das Vorsehen des textilen Flächengebildes eine Maßnahme dar, die aufwändig ist und zu erhöhten Herstellungskosten führt.
Der Deckel und die Seitenwand werden üblicherweise aus Spritzguss gefertigt, wobei der Deckel beispielsweise mittels einer Schnappverbindung auf die Seitenwand des Behälters aufge¬ setzt wird. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen eines Behälters zum Behandeln einer
Flüssigkeit vorzuschlagen, das es ermöglicht, den Behälterinnenraum effizient auszunutzen und den Behälter relativ einfach und störungsfrei herzustellen.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird das Ver- fahren dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stirnwand
zumindest abschnittsweise gegenüber einer Längsachse des Behäl¬ ters geneigt ist und ein gewisses Volumen im Behälter zur
Verfügung stellt, in dem das Behandlungsmittel im Betrieb zumin¬ dest teilweise expandieren kann
Bei bestimmungsgemäßer Benutzung schließt die erste
Stirnwand den Behälterinnenraum nach oben ab. Die geneigte Seitenwand stellt ein gewisses Volumen zur Verfügung, das anfangs nicht vollständig mit Behandlungsmittel gefüllt ist. Das Be¬ handlungsmittel kann deshalb nach oben hin in einen Leerraum hinein expandieren. Beim Herstellen wird die zweite Stirnwand mit der Seitenwand verbunden, so dass der Behälterinnenraum geschlossen wird, was heißt, dass der Behälter "über Kopf" befüllt wird. Es ist somit nicht nötig, den Behälter nur bis kurz un¬ terhalb des Übergangs von der Seitenwand zur ersten Stirnwand zu befüllen. Bei gleicher Abmessung in Längsrichtung (von Stirnwand zu Stirnwand) wird das zur Verfügung stehende Volumen des Behälterinnenraums effizienter genutzt. Beim Expandieren kon- taktiert das Behandlungsmittel den geneigten Abschnitt der ers¬ ten Stirnwand. Demzufolge wird das Behandlungsmittel besser zusammengepackt, was zur Vermeidung von "Channelling" (Kanalbil¬ dung) beiträgt. Auf ein separates Gewebe oder gar ein festes Filterelement zwischen Behandlungsmittel und erster Stirnwand kann jedoch verzichtet werden. Zur Entlüftung bleibt ganz oben im Behälter ein geringer Leerraum, der einen Luft-Luftübergang gewährleistet, vorhanden.
In einer Aus führungs form wird die zweite Stirnwand mit der Seitenwand verbunden, nicht aber die erste Stirnwand, wie es im Stand der Technik notwendig ist. Folglich wird ein Arbeits¬ schritt eingespart, wodurch die Herstellung des
erfindungsgemäßen Behälters vereinfacht wird. Die Seitenwand und die erste Stirnwand werden als ein Bauteil, zum Beispiel durch Spritzgießen, ausgebildet.
Das Verfahren kann durch folgenden Schritt weitergebildet werden:
Drehen des Behälters in eine zweite Stellung, in der die erste Stirnwand bezogen auf die Wirkrichtung der Ge¬ wichtskraft den Behälterinnenraum nach oben hin abschließt.
Hintergrund des Drehens ist der, dass der flüssigkeits¬ durchlässige Abschnitt zum Zuführen der unbehandelten
Flüssigkeit in den Behälterinnenraum in der ersten Stirnwand angeordnet ist, der bei gravitationsbetriebenen Vorrichtungen so ausgerichtet sein muss, dass er den Behälterinnenraum bezogen auf die Wirkrichtung der Gewichtskraft nach oben abschließt. An¬ dernfalls wäre keine treibende Kraft vorhanden, die die
Flüssigkeit, insbesondere das Wasser, in den Behälterinnenraum, durch das Behandlungsmittel und wieder aus dem Behälterinnenraum heraus strömen lassen würde.
Ein weiterer Aspekt, der auch für druckbetriebene Vorrichtungen gilt, ist der, dass das Behandlungsmaterial in
Kontakt mit dem Filterabschnitt, durch den das Wasser aus dem Behälter fließt, stehen muss, wenn dieser eine Vielzahl von Kapillaren umfasst. Die Kapillaren in der Wandung des Behälters werden vom Wasser aufgrund seiner hohen Oberflächenspannung nicht durchströmt, insbesondere auch deshalb, da die Wandung üb- licherweise aus einem Kunststoff mit geringer Oberflächenenergie (zum Beispiel Polypropylen) gefertigt wird. Dieser störende Ef¬ fekt kann dadurch verhindert werden, dass das Behandlungsmittel, und insbesondere das granulierte Ionenaustauschermaterial in Kontakt mit dem Filterabschnitt tritt. Die Schüttung des granu¬ lierten Ionenaustauschermaterials induziert selbst eine
Kapillarwirkung, die dafür sorgt, dass das Wasser durch die Kapillare in die Schüttung gesaugt wird und somit der Durchfluss durch den Filterabschnitt gewährleistet wird. Durch das Drehen des Behälters wird sichergestellt, dass das Behandlungsmaterial im Kontakt mit dem, im unteren Bereich des Behälters befindli¬ chen, Filterabschnitt kommt und bleibt.
Das Verfahren, bei dem der Behälterinnenraum ein erstes Volumen und das Behandlungsmittel ein Ausgangsvolumen aufweist, kann durch folgenden Schritt weitergebildet werden:
Einbringen eines Behandlungsmittels in den Behäl¬ terinnenraum, wobei das Ausgangsvolumen kleiner ist als das erste Volumen.
Bei der Fertigung des Behälters verbleibt durch die Wahl des Verhältnisses des ersten und des Ausgangsvolumens ein gewisser Abstand zum oberen Rand der Seitenwand, wo die Kontakt¬ fläche angeordnet wird, über welche die zweite Stirnwand mit der Seitenwand verbunden wird. In der ersten Stellung kann somit die zweite Stirnwand mit der Seitenwand verbunden werden, ohne dass das Behandlungsmittel beim Verbinden beeinträchtigt wird. Wird die zweite Stirnwand beispielsweise durch Wärmebehandlung mit der Seitenwand verbunden, kann das Behandlungsmittel beschä¬ digt werden, was durch die erfindungsgemäße Wahl des Volumens und des zweiten Ausgangsvolumens vermieden wird.
Beim Behandeln des Wassers kommt es zu einer Volumenex¬ pansion des Behandlungsmittels, so dass das Behandlungsmittel vom Ausgangsvolumen in ein Endvolumen überführt wird. Das Ausgangsvolumen kann dabei so gewählt werden, dass das Endvolumen infolge der Volumenexpansion dem ersten Volumen des Behälterin- nenraums entspricht. Für den Durchfluss des zu behandelnden Wassers durch die Kartusche ist es wichtig, dass das Behand¬ lungsmittel mit dem Filterabschnitt, durch den es aus dem Behälter fließt, m Kontakt steht. Selbiges gilt auch für den flüssigkeitsdurchlässigen Abschnitt, durch den das zu behandelnde Wasser in den Behälterinnenraum eingebracht wird, insbesonde- insbesondere dann, wenn der flüssigkeitsdurchlässige Abschnitt Kapillare aufweist. Durch die Neigung der ersten Stirnwand zur Längsachse ist gewährleistet, dass zumindest ein Teil des Be¬ handlungsmittels in Kontakt mit dem flüssigkeitsdurchlässigen Abschnitt steht, wenn das Behandlungsmittel das Anfangsvolumen aufweist. Dennoch verbleibt ein gewisser Abstand zwischen dem Behandlungsmittel und zumindest einem Abschnitt der ersten
Stirnwand. Das Einströmen des Wassers in den Behälterinnenraum wird somit ermöglicht. Infolge der Volumenexpansion füllt das Behandlungsmittel den Behälterinnenraum aus, wobei das Anfangs¬ volumen und die Neigung der ersten Stirnwand zur Längsachse so aufeinander abgestimmt sind, dass einerseits das Behandlungsmit¬ tel mit dem zweiten Anfangsvolumen zumindest teilweise mit dem flüssigkeitsdurchlässigen Abschnitt in Kontakt steht und ande¬ rerseits das Endvolumen nach der Volumenexpansion des
Behandlungsmittels das Volumen des Behälterinnenraums nicht übersteigt. Folglich wird einerseits der Durchfluss durch die im Behandlungsmittel gebildeten Kapillaren sichergestellt, ande¬ rerseits wird jedoch vermieden, dass das Behandlungsmittel nach der Volumenexpansion einen Druck auf den Behälter ausübt, wodurch dieser beschädigt werden kann.
Das Verfahren kann durch folgenden Schritt weitergebil det werden:
Expandieren des Volumens des Behandlungsmittels vom Ausgangsvolumen auf ein Endvolumen mittels einer geeigneten Flüssigkeit .
Die Expansion des Volumens des Behandlungsmittels kann beispielsweise dadurch bewirkt werden, dass der Behälter für ei¬ ne bestimmte Zeitdauer in ein Bad mit Flüssigkeit, insbesondere Wasser, gelegt wird. Dieses Wasser ist dann nicht das zu behan¬ delnde Wasser, sondern initiiert die Expansion. Anschließend ist der Behälter einsatzbereit.
In einer Aus führungs form weist die zweite Stirnwand ei nen Filterabschnitt zum Zurückhalten des Behandlungsmittels und zum Ableiten der behandelten Flüssigkeit aus dem Behälterinnenraum auf.
Bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Behälters schließt die zweite Stirnwand den Behälterinnenraum nach unten ab. Wenn der Filterabschnitt in der zweiten Stirnwand angeord¬ net ist, wird das Behandlungsmittel gegen den Filterabschnitt gedrückt. Der Kontakt mit dem Filterabschnitt verbessert den Abfluss der Flüssigkeit bei geringen Durchmessern der Filteröff¬ nungen. Ferner verbessert die Anordnung des Filterabschnitts in der zweiten Stirnwand die Ausnutzung des vorhandenen Behandlungsmittels. Wären die Ausströmöffnungen in der Seitenwand angeordnet, würde das sich unterhalb der Ausströmöffnungen be¬ findende Behandlungsmittel von zumindest einem Teil des durch den Behälter strömenden Wassers umgangen werden.
In einer Aus führungs form weist der Filterabschnitt eine Vielzahl von Kapillaren auf.
Als Kapillare werden Rohre mit sehr geringem Durchmes¬ ser bezeichnet. Die Kapillaren haben allein deshalb schon eine Filterwirkung, als dass Partikel mit größerem Durchmesser als derjenige der Kapillare diese nicht durchqueren können. Schwe¬ beteilchen, die sich im Wasser befinden, werden hierdurch auf mechanische Weise zurückgehalten. Weiterhin bewirken die Kapillaren eine Zurückhaltung des Behandlungsmittels im
Behälterinnenraum, auch wenn das Behandlungsmittel eine kleine mittlere Partikelgröße aufweist.
In einer Aus führungs form umfasst die zweite Stirnwand einen gesinterten Filterkörper.
In der Ausführungsform, gemäß welcher der Filterabschnitt als ein gesinterter Filterkörper ausgebildet ist, ist der störende Effekt, der von der geringen Oberflächenenergie des für die Wandung verwendeten Kunststoffs verursacht wird, redu¬ ziert. Es ist nicht notwendig, einen separaten Filterabschnitt vorzusehen, da der gesamte gesinterte Filterkörper mit einer Porosität versehen werden kann, wodurch ebenfalls eine mechanische Filtration bewirkt werden kann. Da der gesinterte Filterkörper eine große Filterfläche zur Verfügung stellt, ist der Strömungs¬ widerstand des Filterabschnitts relativ gering. Hierdurch kann die zur Behandlung des Wassers benötigte Zeit verringert werden. Weiterhin können derartige Filterkörper in hohen Stückzahlen und kostengünstig hergestellt werden.
Unter Sintern ist bekanntlich ein Verfahren zu verstehen, bei dem feinkörnige oder pulvrige Werkstoffe bis unterhalb ihrer Schmelztemperatur erhitzt werden. Dabei werden die Körner mit einander verbunden. Vorliegend wird von diesem Begriff ein Verfahren mit umfasst, bei dem neben den eigentlichen Werkstoffen ein Binder verwendet wird. Das Gemisch kann in bestimmten Aus führungs formen bis knapp oberhalb der Schmelztemperatur des Binders aber unterhalb der Schmelztemperatur der eigentlichen Werkstoffe des Gemischs erhitzt werden, so dass diese Werkstoffe thermisch gebunden werden.
In einer Variante ist der gesinterte Filterkörper mit zumindest einem Vlies versehen, insbesondere an zumindest einer Seite mit einem Vlies überzogen.
Beim Sintern kann es vorkommen, dass ein geringer Anteil der feinkörnigen oder pulvrigen Werkstoffe nicht gebunden wird. Das Vlies hält diesen Anteil zurück. Ferner vereinfacht das Vlies die Handhabung des Filterkörpers im Herstellungsverfahren, indem es einem Zerbröseln entgegenwirkt.
In einer Aus führungs form umfasst der gesinterte Filterkörper zumindest ein Material aus der Gruppe umfassend
Aktivkohle und Ionenaustauschermaterial.
Aktivkohle und Ionenaustauschermaterial lassen sich gut versintern und bewirken darüber hinaus auch eine chemische und physikalische Behandlung des Wassers, das den Filterkörper durchströmt, so dass der Aufreinigungsgrad des Wassers weiter erhöht wird. Die Aktivkohle bewirkt eine Adsorption von Fest¬ stoffen an ihrer Oberfläche, wohingegen das
Ionenaustauschermaterial eine Entmineralisierung und insbesonde¬ re Enthärtung des Wassers dadurch bewirkt, dass es insbesondere Ca2+ und Mg2+-Ionen gegen H+-Ionen austauscht. Zusätzlich zum Aktivkohle und/oder dem Ionenaustauschermaterial kann der
Filterkörper einen thermoplastischen Kunststoff als Binder umfassen. In einer Aus führungs form ist der Filterkörper platten- förmig gestaltet.
Der Filterkörper ist hierdurch einfacher herzustellen. Ferner wird der Behälter relativ gleichmäßig durchströmt, da der Filterkörper überall ungefähr die gleiche Dicke und somit auch einen uniformen Strömungswiderstand aufweist.
In einer Aus führungs form umfasst das Behandlungsmaterial granuliertes Ionenaustauschermaterial.
Wiederum wird hierdurch eine chemische Behandlung, ins- besondere eine Entmineralisierung des Wassers vorgenommen.
Durch die granulierte Form kann eine große spezifische Oberflä¬ che des Ionenaustauschermaterials bereitgestellt werden, so dass ein hoher Aufreinigungsgrad des Wassers innerhalb einer relativ kurzen Zeitdauer erreicht werden kann, insbesondere eine Entmi- neralisierung .
In einer Aus führungs form umfasst der flüssigkeitsdurchlässige Abschnitt eine Vielzahl von Kapillaren.
Der flüssigkeitsdurchlässige Abschnitt mit den Kapilla¬ ren kann besonders günstig aus einem anderen Material als die Wandung mittels eines Zweikomponenten-Spritzgussverfahrens her¬ gestellt werden. Ebenfalls denkbar wäre, wenn der
flüssigkeitsdurchlässige Abschnitt einen gesinterten Filterkör¬ per umfasst. Der Filterkörper behandelt die Flüssigkeit in diesem Fall bereits beim Eindringen in den Behälterinnenraum, so dass einerseits ein höherer Aufreinigungsgrad erreicht werden kann und andererseits das Behandlungsmittel weniger stark belas¬ tet wird und damit erst nach einer längeren Zeit erschöpft ist.
In einer Aus führungs form des Verfahrens wird so viel des Behandlungsmittels in den Behälterinnenraum eingebracht, dass das Behandlungsmittel in einer Stellung des Behälters, in der die erste Stirnwand bezogen auf die Wirkrichtung der Ge¬ wichtskraft den Behälterinnenraum nach oben hin abschließt, zumindest teilweise mit dem flüssigkeitsdurchlässigen Abschnitt in Kontakt steht.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Behälter bereitgestellt, der durch ein erfindungsgemäßes Verfahren erhältlich ist. In einer besonderen Aus führungs form weist die erste Stirnwand, die unlösbar mit der Seitenwand verbunden ist, einen flüssigkeitsdurchlässigen Abschnitt zum Zuführen der unbehandelten Flüssigkeit in den Behälterinnenraum auf, und steht das Behandlungsmittel zumindest teilweise mit dem flüssigkeitsdurch¬ lässigen Abschnitt in Kontakt. Durch den Kontakt zwischen dem Behandlungsmittel und dem flüssigkeitsdurchlässigen Abschnitt wird gewährleistet, dass die zu behandelnde Flüssigkeit und ins¬ besondere das Wasser durch den flüssigkeitsdurchlässigen
Abschnitt in den Behälterinnenraum einströmen kann, auch wenn die Flüssigkeit eine hohe Oberflächenspannung und der verwendete Kunststoff eine geringe Oberflächenenergie aufweist.
Der Begriff „unlösbar" soll im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung so verstanden werden, dass die erste Stirnwand und die Seitenwand eine Einheit bilden, beispielsweise durch einen Stoffschluss . Die erste Stirnwand soll irreversibel mit der Seitenwand verbunden sein, wobei das Lösen der ersten Stirnwand mittels Trennverfahren, etwa durch Schneidbrennen, nicht zu berücksichtigen sind und nicht im Gegensatz zum Begriff „unlösbar" stehen. Die erste Stirnwand und die Seitenwand kön¬ nen bereits als ein Bauteil gefertigt und bereitgestellt werden. Dadurch ist es nicht notwendig, die erste Stirnwand in einem se¬ paraten Bearbeitungsschritt mit der Seitenwand zu verbinden.
Wie weiter unten ausgeführt wird, übernimmt die erste Stirnwand die Funktion, welche bei Behältern und Kartuschen aus dem Stand der Technik der Deckel übernimmt. Aufwändige Schnapp¬ verbindungen sind somit überflüssig und Maßnahmen zur
flüssigkeitsdichten Abdichtung müssen erfindungsgemäß nicht ergriffen werden. Das Material der zweiten Stirnwand kann so gewählt werden, dass es sich einfach und flüssigkeitsdicht mit der Seitenwand mittels eines geeigneten Fügeverfahrens verbinden lässt .
Die erste Stirnwand ist zumindest abschnittsweise ge¬ genüber einer Längsachse des Behälters geneigt. Unter dem
Begriff "geneigt" soll in diesem Zusammenhang verstanden werden, dass die erste Stirnwand weder parallel noch senkrecht zur
Längsachse des Behälters verläuft. Vorzugsweise schließt die erste Seitenwand einen Winkel mit der Längsachse zwischen 1° und 89°, vorzugsweise zwischen 20° und 70° ein. Die Neigung der ersten Stirnwand gegenüber der Längsachse des Behälters ermög¬ licht es auf konstruktiv einfache Weise, dass einerseits ein Kontakt zwischen dem Behandlungsmittel und dem wasserdurchlässi¬ gen Abschnitt und den Kapillaren hergestellt werden kann, der das Einströmen des Wassers durch die Kapillare in den Behälterinnenraum ermöglicht, andererseits aber ein gewisses Volumen im Behälter zur Verfügung steht, das nicht vom Behandlungsmittel eingenommen wird, wenn es sich im Ausgangszustand befindet. Im Betrieb des Behälters kann das Behandlungsmittel expandieren, ohne dass es den Behälterinnenraum vollständig einnimmt und Druck auf die Wandung ausübt, was zu einer Beschädigung des Behälters führen könnte. Vorzugsweise ist die erste Stirnwand kegel- oder pyramidenstumpfförmig ausgebildet, wobei der flüs¬ sigkeitsdurchlässige Abschnitt einen Teil der Mantelfläche des Kegel- oder Pyramidenstumpfes bildet Für den Fall, dass der Be¬ hälter rotationssymmetrisch um die Längsachse verläuft, also eine im Wesentlichen hohlzylindrische Form aufweist, umfasst die erste Stirnwand einen konischen Abschnitt, in welchem sich der flüssigkeitsdurchlässige Abschnitt befindet.
In einer besonderen Ausbildung ist der Behälter als Kartusche ausgestaltet. Die Kartusche stellt eine Ausführungs¬ form des Behälters dar, die ein Haltemittel und ein Dichtmittel umfasst. In einer Variante lässt sich die Kartusche in einen Be¬ cher einsetzen, in welchem das behandelte Wasser aufgefangen wird. Der Becher kann einen Auslauf haben, mit dem das behandelte Wasser bequem und ohne Vergießen beispielsweise in ein Trinkgefäß überführt werden kann. Die Haltemittel ermöglichen den einfachen Austausch der Kartusche, beispielsweise dann, wenn die Filtereinheit erschöpft ist. Das Dichtmittel verhindert, dass unbehandeltes Wasser in den Becher gelangen kann. In einer anderen Variante ist das Haltemittel an der ersten Stirnwand an¬ geordnet. Die Kartusche ist mittels des Haltemittels am Auslauf eines Reservoirs für unbehandeltes Wasser, beispielsweise eines Trichters, befestigbar. Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im De¬ tail erläutert. Es zeigen
Figur 1 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Behälters in einem Ausgangszustand und in einer ersten Stellung, in der eine erste Stirnwand bezogen auf die Wirkrichtung der Ge¬ wichtskraft einen Behälterinnenraum nach unten hin abschließt,
Figur 2 den in Figur 1 dargestellten Behälter, der mit Behandlungsmittel befüllt ist, in der ersten Stellung, wobei das Behandlungsmittel ein zweites Anfangsvolumen einnimmt.
Figur 3 den mit Behandlungsmittel gefüllten Behälter, der mit einer zweiten Stirnwand verschlossen ist, in der ersten Stellung,
Figur 4 den in Figur 3 dargestellten verschlossenen Behälter in der zweiten Stellung, in der die erste Stirnwand bezogen auf die Wirkrichtung der Gewichtskraft den
Behälterinnenraum nach oben hin abschließt,
Figur 5 der in Figur 4 dargestellte verschlossene Be¬ hälter in der zweiten Stellung, wobei das Behandlungsmittel ein zweites Endvolumen einnimmt, und
Figur 6 einen als Kartusche ausgestalteten Behälter analog zur in Figur 4 dargestellten zweiten Stellung des Behälters .
In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßer Behälter 10i gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel dargestellt. Dieser weist eine Wandung 12 auf, die eine Seitenwand 13 und eine erste Stirn¬ wand 14 umfasst. Die Seitenwand 13 und die erste Stirnwand 14 sind als ein Bauteil ausgeführt und definieren einen Behälterinnenraum 16. Die erste Stirnwand 14 weist einen flüssigkeits- durchlässigen Abschnitt 18 auf. Der Behälter 10i weist im dargestellten Beispiel einen kreisförmigen Querschnitt auf, so dass sich eine im Wesentlichen hohlzylindrische Form ergibt.
Alternativ kann der Querschnitt beispielsweise elliptisch, para¬ bolisch oder polygonal ausgeführt sein. Die erfinderische Idee ist dabei nicht von der gewählten Querschnittsform des Behälters 10i abhängig. Man erkennt, dass die erste Stirnwand 14 einen Winkel α mit einer Längsachse L des Behälters 10χ ein— schließt, so dass die erste Stirnwand 14 einen konischen Ab¬ schnitt 38 aufweist, in welchem sich der
flüssigkeitsdurchlässige Abschnitt 18 befindet. Im dargestell¬ ten Beispiel weist die erste Stirnwand 14 die Form eines
Kegelstumpfes auf. Der Winkel α wird in diesem Fall von einer Mantellinie, die in der ersten Stirnwand verläuft, und der
Längsachse L bzw. in diesem Fall der Rotationsachse des Behäl¬ ters 10i eingeschlossen.
Wie aus Figur 2 erkenntlich, ist ein Behandlungsmit- tel 20 in den Behälterinnenraum 16 einbringbar, welches
beispielsweise als granuliertes Ionenaustauschermaterial 21 zum Entmineralisieren des Wassers ausgebildet sein kann.
In Figur 3 ist der Behälterinnenraum 16 mit einer zweiten Stirnwand 22 geschlossen, wozu die zweite Stirnwand 22 über eine Kontaktfläche 24 mit der Seitenwand 13 verbunden wird. Die zweite Stirnwand 22 kann mittels Verpressen, Verbördeln, Heißverstemmen oder anderen Fügeverfahren mit der Seitenwand 13 verbunden werden. Eine zumindest teilweise formschlüssige Ver¬ bindung zwischen der zweiten Stirnwand 22 und der Seitenwand 13 ist ebenfalls denkbar. Die zweite Stirnwand 22 weist einen Fil¬ terabschnitt 26 auf, der eine Vielzahl von Kapillaren 28
aufweist. Im dargestellten Beispiel ist die zweite Stirnwand als gesinterter Filterkörper 30 ausgeführt, der plattenförmig ist und die Kapillaren 28 bildet. Hierbei erstreckt sich der Filterabschnitt 26 über die gesamte zweite Stirnwand 22.
In den Figuren 1 bis 3 ist der Behälter 10χ in einer ersten Stellung dargestellt, in der die erste Stirnwand 14 bezo¬ gen auf die Wirkrichtung der Gewichtskraft g die Seitenwand 13 nach unten hin abschließt.
In Figur 4 ist der Behälter 10i in einer zweiten Stellung dargestellt, in der die erste Stirnwand 14 bezogen auf die Wirkrichtung der Gewichtskraft g die Seitenwand 13 nach oben hin abschließt. In der zweiten Stellung ist der Behälter 10i in seiner Gebrauchsstellung, wenn er für gravitationsbetriebene
Anwendungen verwendet wird. Das zu behandelnde Wasser wird über den flüssigkeitsdurchlässigen Abschnitt 18 der ersten Stirnwand 14 in den Behälterinnenraum 16 eingebracht, wo es das Behandlungsmittel 20 durchströmt und beispielsweise entminerali- siert wird. Anschließend tritt das Wasser durch die zweite Stirnwand 22, welches mittels ihrer Kapillare 28 einerseits das Behandlungsmittel 20 im Behälterinnenraum 16 zurückhält und an- dererseits das behandelte Wasser aufbereitet, indem
beispielsweise noch im Wasser befindliche Schwebestoffe entweder zurückgehalten oder adsorbiert werden, wieder aus dem Behäl¬
Figure imgf000016_0001
Der Behälterinnenraum 16 weist ein erstes Volumen Vi auf, wohingegen das Behandlungsmittel 20 ein Anfangsvolumen V2tt einnimmt. Wie aus den Figuren 2 bis 4 ersichtlich, ist das Anfangsvolumen V2a geringer als das erste Volumen Vi, so dass der Behälterinnenraum 16 nicht komplett mit dem Behandlungsmittel 20 gefüllt ist. Folglich verbleibt oberhalb des Behandlungsmit- tels 20 ein Abstand Ai bis zum oberen Rand der Seitenwand 13, wo sich die Kontaktfläche 24 befindet. Der Abstand Ai verhindert weiterhin, dass das Behandlungsmittel 20 beim Verbinden der zweiten Stirnwand 22 mit der Seitenwand 13 beschädigt wird, bei¬ spielsweise dann, wenn eine Wärmebehandlung eingesetzt wird.
Die Figuren 1 bis 4 geben das erfindungsgemäße Herstel¬ lungsverfahren wieder: In Figur 1 ist der Schritt des
Bereitstellens des erfindungsgemäßen Behälters 10i dargestellt, wobei sich der Behälter 10i in der ersten Stellung befindet, in der die erste Stirnwand 14 bezogen auf die Wirkrichtung der Ge- wichtskraft g den Behälterinnenraum 16 nach unten hin
abschließt .
In Figur 2 ist der Schritt des Einbringens des Behand¬ lungsmittels 20 in den Behälterinnenraum 16 und in Figur 3 der Schritt des Verbindens der zweiten Stirnwand mit der Seiten- wand 13 dargestellt, so dass der Behälterinnenraum 16
geschlossen wird.
In Figur 4 ist der Schritt des Drehens des Behäl¬ ters 10i in eine zweite Stellung, in der die erste Stirnwand 14 bezogen auf die Wirkrichtung der Gewichtskraft g den Behälterin- nenraum 16 nach oben hin abschließt, gezeigt. Die
unterschiedlichen Zustände, die der Behälter 10i während seiner Herstellung durchläuft, sind mit den Indices α bis δ gekennzeich- net. Aus Figur 4 ist erkennbar, dass das Behandlungsmittel 20 mit dem zweiten Anfangsvolumen V2ttin Kontakt mit dem flüssig¬ keitsdurchlässigen Abschnitt 18 und den Kapillaren 28 steht, so dass die Kapillare 28 vom Wasser durchströmt werden können.
Dennoch verbleibt aufgrund der Neigung der ersten Stirnfläche 14 mit der Längsachse L ein Abstand A2 erhalten, der sich aufgrund der Neigung der ersten Stirnfläche 14 zur Längsachse L vom Abstand Ai unterscheidet.
In Figur 5 ist der erfindungsgemäße Behälter 10i mit dem Behandlungsmittel 20 nach der Expansion des Volumens vom zweiten Ausgangsvolumen V2tt auf ein zweites Endvolumen V2a, darge¬ stellt. Das zweite Endvolumen entspricht dem ersten Volumen des Behälterinnenraums, so dass sich der Abstand A2 auf null redu¬ ziert und das Behandlungsmittel 20 in Kontakt mit der ersten Stirnwand 12 und insbesondere mit dem flüssigkeitsdurchlässigen Abschnitt 18 steht, so dass die Kapillaren 28 vom Wasser durchströmt werden können.
In Figur 6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des er¬ findungsgemäßen Behälters IO2 dargestellt. Er ist als Kartusche 32 ausgeführt, wozu er Haltemittel 34 und Dichtmittel 36 um- fasst. Die Haltemittel 34 sind als integraler Bestandteil der ersten Seitenwand 13 ausgeführt. Der Behälter IO2 befindet sich in der zweiten Stellung (vgl. Figur 4), die seine Gebrauchsstellung ist, wenn er für gravitationsbetriebene Anwendungen
verwendet wird. Die Haltemittel 34 und die Dichtmittel 36 sind so angeordnet, dass die Kartusche 32 in einen nicht dargestell¬ ten Becher mit einer entsprechend dimensionierten Öffnung flüssigkeitsdicht eingesetzt werden kann. BEZUGSZEICHENLISTE
10ι„-δ, 102 Behälter
12 Wandung
13 Seitenwand
14 erste Stirnwand
16 Behälterinnenraum
18 flüssigkeitsdurchlässiger Abschnitt
20 Behandlungsmittel
21 Ionenaustauschermaterial
22 zweite Stirnwand
24 Kontaktfläche
26 Filterabschnitt
28 Kapillare
30 gesinterter Filterkörper
32 Kartusche
34 Haltemittel
36 Dichtmittel
A Abstand
G Gewichtskraft
i erstes Volumen
v2a Anfangs olumen
ν2ω Endvolumen
α Winkel

Claims

ANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Herstellen eines Behälters zum Behandeln einer Flüssigkeit, insbesondere von Wasser, umfassend folgende Schritte:
Bereitstellen eines Behälters (10) umfassend eine Wandung (12) mit einer Seitenwand (13), die einen Behälterinnenraum (16) umschließt und einer ersten, fest mit der
Seitenwand (13) verbundenen Stirnwand (14), die einen flüssig¬ keitsdurchlässigen Abschnitt zum Zuführen der unbehandelten Flüssigkeit in den Behälterinnenraum (16) aufweist, ,
- Einbringen eines Behandlungsmittels (20) in den
Behälterinnenraum (16), und
Verbinden einer zweiten Stirnwand (22) mit der Seitenwand (13), so dass der Behälterinnenraum (16) geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stirnwand (14) zu- mindest abschnittsweise gegenüber einer Längsachse (L) des
Behälters (10) geneigt ist und ein gewisses Volumen im Behälter zur Verfügung stellt, in dem das Behandlungsmittel (20) im Be¬ trieb zumindest teilweise expandieren kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend folgenden Schritt:
Drehen des Behälters (10) in eine zweite Stellung, in der die erste Stirnwand (14) bezogen auf die Wirkrichtung der Gewichtskraft den Behälterinnenraum (16) nach oben hin abschließt .
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Behälterinnenraum (16) ein erstes Volumen (Vi) und das
Behandlungsmittel (20) ein Ausgangsvolumen (V20J aufweist, umfas¬ send folgenden Schritt:
Einbringen eines Behandlungsmittels (20) in den Behälterinnenraum (16), wobei das Ausgangsvolumen (V20J kleiner ist als das erste Volumen (Vi) .
4. Verfahren nach Anspruch 3, umfassend folgenden
Schritt: Expandieren des Volumens des Behandlungsmit¬ tels (20) vom Ausgangsvolumen (V20J auf ein Endvolumen (V2a>) mittels einer geeigneten Flüssigkeit.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zweite Stirnwand (22) einen Filterabschnitt (26) zum
Zurückhalten des Behandlungsmittels (20) und zum Ableiten der behandelten Flüssigkeit aus dem Behälterinnenraum (16) aufweist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Filterabschnitt (26) eine Vielzahl von Kapillaren aufweist.
7 Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zweite Stirnwand (22) einen gesinterten Filterkörper (30) umfasst.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der gesinterte Filterkörper (30) mit zumindest einem Vlies versehen ist.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei der gesinterte Filterkörper (30) zumindest ein Material aus der Gruppe umfassend Aktivkohle und Ionenaustauschermaterial umfasst.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7-9, wobei der gesinterte Filterkörper (30) plattenförmig gestaltet ist.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Behandlungsmaterial granuliertes Ionenaustauschermate¬ rial umfasst
12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der flüssigkeitsdurchlässige Abschnitt (18) eine Vielzahl von Kapillaren umfasst.
13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei so viel des Behandlungsmittels (20) in den Behälterinnen¬ raum (16) eingebracht wird, dass das Behandlungsmittel (20) in einer Stellung des Behälters, in der die erste Stirnwand (14) bezogen auf die Wirkrichtung der Gewichtskraft den Behälterinnenraum (16) nach oben hin abschließt, zumindest teilweise mit dem flüssigkeitsdurchlässigen Abschnitt (18) in Kontakt steht.
14. Behälter zum Behandeln einer Flüssigkeit, erhältlich durch ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche.
PCT/EP2011/073171 2010-12-20 2011-12-19 Behälter zum behandeln einer flüssigkeit Ceased WO2012084769A1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018224522A1 (en) 2017-06-09 2018-12-13 Brita Gmbh Liquid treatment cartridge, liquid treatment system and use and manufacture of a liquid treatment cartridge

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4233158A (en) * 1978-11-01 1980-11-11 Wachsmuth William A Liquid treatment tank having a volume compensating structure for use with volume variable liquid treatment material
US5378370A (en) * 1990-03-15 1995-01-03 Wm. R. Hague, Inc. Water treatment tank
US5707536A (en) * 1995-10-23 1998-01-13 Meissner; Christopher A. Resin filter cartridge
WO1999041201A1 (en) * 1998-02-16 1999-08-19 Laica S.R.L. An improved filter cartridge, particularly for jug water purifiers
DE19952757A1 (de) 1999-11-02 2001-05-03 Brita Gmbh Filtereinrichtung für Flüssigkeiten
EP1806322A1 (de) * 2006-01-07 2007-07-11 Wal SA Wasserfiltervorrichtung mit austauschbarer Filterkartusche

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4233158A (en) * 1978-11-01 1980-11-11 Wachsmuth William A Liquid treatment tank having a volume compensating structure for use with volume variable liquid treatment material
US5378370A (en) * 1990-03-15 1995-01-03 Wm. R. Hague, Inc. Water treatment tank
US5707536A (en) * 1995-10-23 1998-01-13 Meissner; Christopher A. Resin filter cartridge
WO1999041201A1 (en) * 1998-02-16 1999-08-19 Laica S.R.L. An improved filter cartridge, particularly for jug water purifiers
DE19952757A1 (de) 1999-11-02 2001-05-03 Brita Gmbh Filtereinrichtung für Flüssigkeiten
EP1806322A1 (de) * 2006-01-07 2007-07-11 Wal SA Wasserfiltervorrichtung mit austauschbarer Filterkartusche

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018224522A1 (en) 2017-06-09 2018-12-13 Brita Gmbh Liquid treatment cartridge, liquid treatment system and use and manufacture of a liquid treatment cartridge

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