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Einstellbarer Filter
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Die Erfindung betrifft einen Filter mit einem oben offenen Behälter
und mit mindestens einer in Wandausschnitten desselben angeordneten Siebfolie.
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Derartige Filter werden beispielsweise zum Bereiten von Kaffee verwendet.
Dabei besteht jedoch die Schwierigkeit, daß ein Filter nur für einen engen Bereich
einer Kaffeemenge optimal dimensioniert werden kann. Wird bei einem gegebenen Filter
eine geringere Menge Kaffee filtriert, so wird das Kaffeepulver nicht genügend ausgenutzt,
da das Brühwasser zu schnell durchläuft. Wird hingegen versucht, eine verhältnismäßig
große Kaffeemenge zu bereiten, dann wird die Filtrationszeit unannehmbar groß.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Filter der eingangs
genannten Art zu schaffen, der sich für einen größeren Nengenbreich des Filterguts
optimal verwenden läßt.
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Die Lösung dieser Aufgabe ist darin zu sehen, daß die Siebfolie(n)
mindestens in einem bodennahen Bereich der Seitenwand des Behälters angeordnet ist,
daß die Innenseite der Siebfolie(n) zylindermantelförmig gestaltet ist, und daß
ein mit mindestens einer Öffnung versehenes, axial geführtes Deckelteil in den Behalter
verschiebbar einsetzbar ist, das mit einem an der Innenseite der Siebfolie(n) dichtsitzend
anliegenden Ringbereich versehen ist. Bei einem derartigen Filter läßt sich durch
den Ringbereich des Deckelteils die benutzte Fläche der Siebfolien verändern, indem
der Deckel mehr oder weniger tief in den Behälter hineingeschoben wird.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist das Deckelteil trichterförmig
gestaltet, so daß das eingeschüttete Brühwasser in Richtung auf die Öffnung läuft.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist der Boden des Behälters
mindestens teilweise kegelförmig gestaltet mit einem Öffnungswinkel zwischen 90
und 1600. Dadurch wird erreicht, daß das Filtergut, etwa Kaffeepulver, nicht auf
dem Boden des Behälters liegenbleibt, sondern gegen die Siebfolien gespült wird.
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Der Boden des Behälters kann mindestens teilweise mit einer Siebfolie
versehen sein. Gemäß einer besonderen Ausführungsform weist der Boden dabei einen
zentralen Kegel auf sowie einen daran anschließenden ringförmigen Siebfolienbereich.
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Das Deckelteil weist vorzugsweise eine zentrale Öffnung mit einem
Durchmesser von 3 bis 6 mm auf. Hierdurch wird ein optimaler Zulauf des Brühwassers
erreicht.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist der Ringbereich des Deckelteils
rohrförmig gestaltet, so daß der Deckel beim Verschieben in dem Behälter nicht verkanten
kann.
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Vorzugsweise ist der Ringbereich mit einer Umfangsdichtung versehen.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform erstrecken sich die Siebfolien
etwa über die halbe Höhe des Behälters.
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Um eine genaue Regulierung der frei gelassenen Oberfläche der Siebfolien
zu ermöglichen, kann der obere Bereich der Seitenwand des Behälters mit mindestens
einer Schraubennut und der Ringbereich des Deckels mit einem in die Schraubennut
passenden Vorsprung versehen sein.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform, die sich vorzugsweise für Zentrifugenfilter
eignet, steht von dem Boden des Kunststoffbehälters ein rohrförmiger Schaft vor,
der sich durch die Öffnung des Deckels erstreckt, und der Schaft ist in seinem bodennahen
Bereich
mit Öffnungen versehen und an die Öffnung des Deckels ist ein Führungsrohr angesetzt,
das auf den Schaft aufschiebbar ist. Dabei kann die in den Filter gegebene Flüssigkeit
ebenso wie das Kaffeepulver während der Drehung des Filters durch den Schaft eingefüllt
werden.
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Der Schaft und das Führungsrohr sind vorzugsweise mit Nuten bzw. einem
Vorsprung versehen, durch die der Deckel in verschiedenen Höhen eingerastet werden
kann.
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Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an
zwei Ausführungsbeispielen ergänzend beschrieben.
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Fig. 1 ist eine Schnittansicht durch einen Filter; Fig. 2 ist eine
Draufsicht auf den Filter nach Fig. 1; Fig. 3 ist eine Seitenansicht des Filters
nach Fig. 1 in teilweise gebrochener Darstellung; Fig. 4 ist eine Schnittansicht
längs der Linie IV-IV von Fig. 3; Fig. 5 ist ein Axialschnitt durch eine andere
Ausführungsform eines Filters; Fig. 6 ist eine Schnittansicht längs der Linie VI-VI
von Fig. 5, und Fig. 7 zeigt einen Bereich des rohrförmigen Schaftes mit einer eingearbeiteten
Nut.
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Der in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Filter bildet einen Kaffee filter,
der für verschiedene Brühwassermengen verwendbar ist.
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Der Filter umfaßt einen Kunststoffbehälter 1, dessen Seitenwand aus
einem oberen, im Querschnitt kreisförmigen zylindrischen Bereich 2 besteht sowie
aus einer Anzahl Stegen 3, die sich koaxial vom oberen Bereich 2 bis zum Boden 4
des Behälters erstrecken. Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, hat der Boden 4 kegelmantelförmige
Gestalt.
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Der durch die Stege 3 begrenzte bodennahe Bereich der Seitenwand ist
mit einer einstückigen Siebfolie 5 ausgekleidet. Diese Siebfolie ist im ausgebreiteten
Zustand rechteckig und ist so in den Kunststoffbehälter eingesetzt, daß die nach
innen weisende Oberfläche der Siebfolie mit der Innenwand des oberen Bereichs 2
bündig ist, also einen Innenraum mit gleichbleibendem Durchmesser begrenzt, wie
aus Fig. 1 zu erkennen ist. Aus herstellungstechnischen Gründen kann es erforderlich
sein, den Innenraum leicht konisch zu gestalten, um ein Herausnehmen des Filters
aus der Herstellungsform zu erleichtern. Hierzu genügt bekanntlich, wenn das offene
Ende des Behälters einen um einige 1/10 mm größeren Durchmesser hat. Eine derart
geringe Konizität stört nicht die Dichtungsfunktion des Ringbereichs. Die Siebfolie,
etwa eine perforierte Metallfolie, kann mit dem Kunststoffbehälter auch fest verbunden
sein.
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Der Filter umfaßt ferner ein Deckelteil 6, das eine zentrale Öffnung
7 aufweist sowie an seinem Umfang einen Ringbereich 8, der an der Innenwand des
Kunststoffbehälters 1 und der Siebfolie 5 dichtsitzend und verschiebbar anliegt.
Die eigentliche Deckel fläche 9 ist trichterförmig gestaltet und weist an ihrer
Oberseite zwei Griffleisten 10 auf, die zum Verdrehen des Dekkels in dem Kunststoffbehälter
dienen.
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Gemäß den Fig. 2 und 3 ist der obere Bereich 2 des Kunststoffbehälters
an seiner Innenseite mit zwei einander gegenüberliegenden Schraubennuten 11 versehen,
die mit passend geformten Vorsprüngen 12 am Ringbereich 8 des Deckels 6 zusammenwirken,
so daß durch Drehen des Deckels die Stellung desselben in dem Kunststoffbehälter
verändert werden kann, wodurch ein mehr oder weniger großer Oberflächenanteil der
Siebfolie 3 abgedeckt wird.
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Je nach der Menge des zu bereitenden Kaffees wird der Deckel mehr
oder weniger tief eingeschraubt.
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Bei Benutzung des Filters wird bei herausgenommenem Deckel Kaffeepulver
auf den Boden des Kunststoffbehälters geschüttet, sodann der Deckel eingesetzt und
in eine für die Brühwassermenge optimale Stellung gebracht. Sodann wird Brühwasser
auf die Deckelfläche g geschüttet und fließt durch die zentrale Öffnung 7 auf das
Kaffeepulver, welches wegen der kegelförmigen Gestalt des Bodens von diesem abfließt
und gegen die Siebfolie gelangt, wo es einen Filterkuchen bildet.
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Wie in Fig. 1 dargestellt ist, kann alternativ anstelle des kegelförmigen,
flüssigkeitsundurchlässigen Bodens 4 ein zentraler, kleinerer Kegel 4a (strichpunktiert
dargestellt) treten, an den sich ein ringförmiges Bodensieb 5a (gestrichelt dargestellt)
anschließt.
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Die Fig. 5 bis 7 zeigen eine andere Ausführung eines Filters, der
für eine Kaffeezentrifuge bestimmt ist. Bei diesem Filter bedeckt die Siebfolie
15 praktisch die gesamte Seitenfläche der Seitenwand des Kunststoffbehälters und
liegt an Stegen 13 an, die oben an einer Ringwulst 16 und unten an dem Rand 17 eines
konisch gestalteten Bodenteils 18 sitzen, der in ein zentrales, nach oben weisendes
Rohrstück 19 übergeht.
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In der Ebene des Randes 17 befindet sich eine kreisringförmige Bodenplatte
14, die mit ihrem äußeren Rand auf einer Schulter des Bodenteils 18 und mit ihrem
inneren Rand auf einer Schulter des Rohrstücks 19 befestigt ist. Die Bodenplatte
14 kann jedoch auch fortgelassen sein oder einstöckig mit dem Bodenstück ausgebildet
sein.
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In das Rohrstück 19 ist ein rohrförmiger Schaft 20 eingesetzt, der
mit einer Anzahl Öffnungen 21 versehen ist, die über einer Verteilerscheibe 28 liegen.
Das Rohrstück 19 und der rohrförmige Schaft können auch ein Teil bilden. Der obere
Bereich des rohrförmigen Schafts 20 ist mit einer kammförmigen Nut 22 versehen (Fig.
7).
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Der Deckel 23 ist ähnlich dem Bodenteil 18 kegelstumpfförmig gestaltet
und ist mit einem Führungsrohr 24 versehen, das sich von der zentralen Öffnung des
Deckels in Richtung auf die Bodenplatte 14 hin erstreckt und den rohrförmigen Schaft
20 dichtsitzend, jedoch verschieblich umschließt. Von dem Führungsrohr 24 aus ragen
Führungsstifte 25 radial nach innen vor, die in je eine zugeordnete kammförmige
Nut 22 eingreifen können.
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Der äußere Rand 26 des Deckels ist mit einer Dichtungslippe 27 versehen,
die an der Siebfolie 15 anliegt Um den rohrförmigen Schaft 20 herum und kurz unterhalb
der Öffnungen 21 befindet sich eine Verteilerscheibe 28, die die Verteilung des
Brühwassers unterstützt.
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Der rohrförmige Schaft 20 ist unterhalb der Öffnungen 21 durch eine
Scheibe 29 verschlossen.
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Das Bodenteil 18 ist mit Griffvorsprüngen 30 versehen, und der Deckel
23 weist Griffvorsprünge 31 auf. Diese ermöglichen, daß der Deckel sich leicht in
der Höhe verstellen läßt. Je nach der Höhe des Deckels 23 in Bezug auf das Bodenteil
18 wird ein mehr oder weniger großer Bereich der Siebfolie 15 sowie eine mehr oder
weniger große Anzahl von Öffnungen 21 abgedeckt, so daß sich für einen großen Bereich
des Kaffeevolumens eine optimale Filtration erreichen läßt.
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Zum Betrieb des Filters wird entweder der Deckel 23 abgenommen, eine
gewünschte Menge Kaffeepulver auf die Bodenplatte geschüttet, der Deckel wieder
aufgesetzt und in eine der gewünschten Kaffeemenge entsprechende Raststellung gebracht,
sodann der Filter in die Kaffeezentrifuge eingesetzt und schließlich Brühwasser
durch den rohrförmigen Schaft 20 eingefüllt, oder aber das Kaffeepulver und das
Brühwasser werden beide durch den
rohrförmigen Schaft eingefüllt.
Am günstigsten ist es, wenn sich der Filter während des Einfüllens des Brühwassers
bereits dreht. Das Brühwasser fließt dann durch die Öffnungen 21 des Filters, wird
mindestens teilweise durch die Verteilerscheibe 28 verteilt und gegen die Siebfolie
15 geschleudert, an der durch Zentrifugalwirkung auch das Kaffeepulver anliegt.
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Bei allen Ausführungsformen muß dafür gesorgt sein, daß das in den
Filter eingefüllte Brühwasser nicht oberhalb des Ringbereichs durch den oberhalb
desselben liegenden abgedeckten Bereich der Siebfolie in der Seitenwand strömen
kann.
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