DE3932565A1 - Kleingeraet, z. b. kaffeemaschine, dampfbuegeleisen oder espressomaschine und verwendung von magneten in diesen geraeten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Kleingeräte, nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 7, 9 und 11 sowie die Verwendung eines Magneten in den Kleingeräten.

Im weiteren Sinne stehen Kleingeräte der erfindungsgemäßen Art im Zusammenhang mit der Bereitung von kleinen Mengen heißen Wassers und mit vorzugsweise elektrischen Heizelementen. Das zugrunde liegende Problem ist der Kalkansatz an den Heizelementen. Der Kalkansatz entsteht, wenn kalkhaltiges Wasser mit einer Temperatur unter ca. 60°C über 60°C erhitzt wird. In diesem Sinne soll alles Wasser, das die 60°C noch nicht überschritten hat, als kaltes Wasser verstanden werden.

Kalkansatz wird in den meisten Geräten zunächst einmal hingenommen und im nachhinein mit verschiedenen Verfahren zur Entkalkung dann wieder versucht zu entfernen. Dieses Verfahren ist arbeitsintensiv und meistens mit Belastungen für die Umwelt verbunden. Alternativ kann mit entkalktem, meistens destilliertem Wasser Kalkansatz vermieden werden.

Zur Vermeidung von Kalkansatz ist es weiterhin bekannt, mit Ionenaustauschern dem zu erhitzenden Wasser zuvor den Kalk zu entziehen. Das Verfahren ist teuer, nimmt erheblich Zeit in Anspruch und das Medium, das den Kalk aus dem Wasser zieht, ist schnell verbraucht und muß ersetzt werden.

Es ist auch bekannt, fließendes kaltes Wasser dem Einfluß eines Magnetfeldes auszusetzen und dadurch das Verkalken der Heizelemente zu vermeiden. Der Kalk wird als Kalkschlamm ausgefällt und setzt sich nicht als feste Kruste am Heizelement an. In diesem Zusammenhang ist es bekannt, komplette Wasserversorgungen in Wohnhäusern oder bei gewerblichen Betrieben zentral mit einer Magneteinheit zu versehen und den gesamten Wasserverbrauch durch ein Magnetfeld zu schicken. Diese Anlagen sind sehr teuer und behandeln den gesamten Wasserverbrauch, obwohl beim kalten Wasser der Kalkgehalt in den meisten Verwendungen unschädlich ist.

Ein weiterer Nachteil des bekannten Verfahrens der magnetischen Behandlung von Wasser liegt in der zeitlich begrenzten Wirkung der magnetischen Behandlung. Im Haushalt ist die Kaffeemaschine nicht oder schlecht geschützt, weil z. B. beim Morgenkaffee das Wasser während der Nacht in der Leitung gestanden hat und die magnetische Wirkung zur Vermeidung von Kalkansatz sich während der Nacht abgebaut hat.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine preiswerte und ökonomische Lösung zu finden, mit der genau die Menge Wasser magnetisch behandelt wird und zu dem Zeitpunkt behandelt wird, wie dies der konkrete Bedarf an behandeltem Wasser erfordert.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1, 7, 9, 11 und 13 wiedergegeben.

Bestimmungsgemäß wird aus einem Vorratsbehälter für Wasser nur die konkret benötigte Menge Wasser entnommen. Durch die Anordnung des Magneten an der Engstelle des Vorratsbehälters, an der das zu verbrauchende Wasser entnommen wird, ist sichergestellt, daß die magnetische Behandlung am durchfließenden Wasser erst dann stattfindet, wenn das Wasser auch innerhalb von kürzester Zeit nach Passieren des Magneten erhitzt wird. Die Erhitzung kann dabei durchaus in einem anderen Gerät, das nicht zur magnetischen Behandlung des zu erhitzenden Wassers ausgerüstet ist, erfolgen. Die magnetische Behandlung des Wassers erfolgt in diesem Falle in einem selbständigen Gerät, bei dem aus einem Vorratsbehälter kleine Wassermengen mit einem Volumen/Zeit von weniger als 30 l/h ausfließen. Diese Beschränkung erlaubt die Verwendung preisgünstiger Kleinmagnete, die eine kleine aber ausreichende Menge magnetisch behandelten Wassers in einer vernünftigen Zeit erzeugen.

In erster Linie ist an die Verwendung von Dauermagneten gedacht, die in stromunabhängigen Kleingeräten in jedem Falle eingesetzt werden sollen. Bei Kleingeräten mit Stromversorgung sind normalerweise die preiswerteren Dauermagnete ebenfalls ausreichend. Es kann jedoch ebenso von Vorteil sein, mit Strom betriebene Geräte mit einem zusätzlichen Elektromagneten zur magnetischen Behandlung auszurüsten oder die Entnahmeleitung des Vorratsbehälters durch das Magnetfeld eines evtl. schon vorhandenen Elektromagneten zu führen.

Insbesondere für die Nachrüstung vorhandener Kleingeräte wird in Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 vorgeschlagen, einen kleinen Dauermagneten zum Einstecken in eine an einem Kleingerät vorhandene Abflußleitung aus einem Wasser - Vorratsbehälter zu verwenden. Dabei sollen in einer ersten Ausgestaltung der Erfindung Stabmagnete vorgesehen sein, die mit einer Klammer oder mit einem Haken in die Abflußleitung aus dem Vorratsbehälter eingehängt werden.

Alternativ ist in einer anderen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, einen Ringmagneten um oder in die Abflußleitung eines Kleingerätes zu legen, der in Achsrichtung gepolt ist. Dabei kann der Ringmagnet selbst ein Stück der Abflußleitung, vorzugsweise deren Engstelle bilden, in die Abflußleitung mit Spiel eingesteckt sein, oder die vorhandene Abflußleitung möglichst eng einschließen.

Generell ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, die Magnete so auszubilden und auszurichten, daß das Wasser im wesentlichen für die magnetische Behandlung entlang der Magnetfeldlinien fließt. Hierzu sind die Pole der Magnete in Durchflußrichtung des Wassers angeordnet.

Kleingeräte im Sinne der Erfindung sind in erster Linie Haushaltsgeräte, wie Kaffemaschinen, Dampf-Bügeleisen, Espressomaschinen. Die gleichen Gerätearten sind aber auch im gewerblichen Bereich anzutreffen, wie z. B. in Restaurationsbetrieben, Heißmangeln etc. Auch wenn die Geräte selbst nicht mehr als klein bezeichnet werden können sind sie in Bezug auf den Verbrach an heißem Wasser noch als Kleingeräte zu bezeichnen. Auch bei diesen Kleinverbrauchern an heißem Wasser kann die Erfindung mit Erfolg angewandt werden.

Insbesondere bei Kaffeemaschinen wird durch die Erfindung und ihre Ausgestaltungen die sonst je nach Kalkgehalt des verwendeten Wassers in mehrwöchigen Abständen gebotene Entkalkung der Heizelemente und evtl. anderer Teile mit Kalkablagerungen entbehrlich. Das gleiche gilt auch für die artverwandten Teemaschinen. Die vorbeschriebenen Merkmale bezüglich Auswahl und Anordnung der Magnete können bei der Ausstattung der Kaffeemaschinen umgesetzt werden.

Im besonderen Maße empfiehlt sich die Verwendung der Erfindung bei Dampfbügeleisen im häuslichen Bereich oder Dampf- Bügelmaschinen im geweblichen Bereich, da hier oft die Verwendung von destilliertem bzw. entkalktem Wasser vorgeschrieben ist, weil die aggressiven Medien zu Entkalkung die übrigen Materialien, wie Aluminium, zu sehr angreifen. Aus technischen Gründen wäre es ungünstig, auf die für das Bügeln an sich vorteilhaften Materialien zu verzichten, um eine chemische Entkalkung der Geräte zu ermöglichen.

Bei Espressomaschinen soll in einer weiteren Anwendungsmöglichkeit der Erfindung die Einbeziehung der Erfindung in erster Linie dann erfolgen, wenn es sich um Maschinen des Typs handelt, die mit Pumpe arbeiten, d. h., die eine Durchflußleitung haben, die von der noch kalten, gerade benötigten Menge an heißem Wasser durchflossen wird. Die magnetische Behandlung des Wassers soll dabei, wie mit Anspruch 11 verfolgt, zwischen dem Vorratsbehälter und dem Heizelement, also am noch kalten Wasser erfolgen. Die vorbeschriebenen Merkmale bezüglich Auswahl und Anordnung der Magnete können bei der Ausstattung der Espressomaschinen umgesetzt werden.

Schließlich wird die Erfindung auch in der Verwendung an sich bekannter Magnete zur magnetischen Behandlung von Wasser in Kleingeräten gesehen. Hierbei ist insbesondere an die Nachrüstung von Kleingeräten gedacht.

Die Erfindung wird im einzelnen anhand der Zeichnung näher erläutert, dabei zeigen:

Fig. 1 Ein Kleingerät zur magnetischen Behandlung von Wasser;

Fig. 2 eine Kaffeemaschine mit magnetischer Vorbehandlung des Kaltwassers;

Fig. 3 ein Dampfbügeleisen mit magnetischer Vorbehandlung des Kaltwassers;

Fig. 4 eine Schemazeichnung eines Dampfbügeleisens;

Fig. 5 eine Schemazeichnung einer Espressomaschine;

Fig. 6 einen Ausschnitt aus der Ablaufsituation am Boden eines Vorratsbehälters;

Fig. 7 einen weiteren Ausschnitt aus der Ablaufsituation am Boden eines Vorratsbehälters.

Fig. 1 zeigt ein Kleingerät 1 zur magnetischen Behandlung von Wasser 3 in einem Vorratsbehälter 2. Der Auslaß des Bodens wird von einer Engstelle 4 gebildet, die in eine Abflußleitung 6 für das kalte Wasser 3 mündet. Unterhalb des Vorratsbehälters 2 ist ein Auffangbehälter 10 vorgesehen, auf den der Vorratsbehälter 2 aufgesetzt ist. Das kalte Wasser 3 fließt von dem Vorratsbehälter 2 in den Auffangbehälter 10. Auf dem Weg durch die Abflußleitung 6 passiert das Wasser 3 eine Patrone mit einem Magneten 5 mit einem Nordpol 7 und einem Südpol 8. Die Pole sind in Flußrichtung des Wassers hintereinander angeordnet. Bevor das Wasser den Auffangbehälter 10 erreicht, passiert es ein Ventil 11 mit einer Ventilkugel 13 und einem daran befestigten Stift 14, der von einem Kragstück 12 in dem Auffangbehälter 10 beim Aufsetzen des Vorratsbehälters 11 betätigt wird und dabei das Ventil 11 öffnet.

Der abgenommene (nicht gezeichnet) Vorratsbehälter 2 steht auf Füßen 9, die die Abflußleitung 6, die Patrone mit dem Magneten 5 und das Ventil 11 gegen Beschädigungen beim Abstellen des Vorratsbehälters schützt.

Die in Fig. 2 gezeigte Kaffemaschine 21 besteht aus einem Gehäuse 29, einem Glaskrug 20, einem Filter 28, einem Vorratsbehälter 22, einer Heißwasserleitung 27, einem Rückschlagventil 24, einer Abflußleitung 26, einem in die Abflußleitung eingeschlossenen, vom durchfließenden Wasser umspülten Dauermagneten 25 und einem Heizelement 23. Der Dauermagnet 25 ist unterhalb des Vorratsbehälters 22 angeordnet und unmittelbar dem Heizelement 23 vorgeschaltet. Damit ist sichergestellt, daß alles Wasser, das vom Heizelement 23 erhitzt wird, unmittelbat zuvor das Magnetfeld des Dauermagneten 25 durchströmt hat. Die Pole 37, 38 des Dauermagneten sind in Durchflußrichtung des Wassers hintereinander angeordnet.

Das in den Fig. 3 und 4 gezeigte Dampfbügeleisen 41 hat einen Vorratsbehälter 42, eine Abflußleitung 46, einen ringförmigen Dauermagneten 45 der die Abflußleitung 46 einschließt und ein in seinem Durchtrittsquerschnitt einstellbares Ventil 44, aus dem tropfenweise Wasser aus dem Vorratsbehälter 42 in die Heizkammer 49 mit dem Heizelement 43 gelangt. Dort verdampft es und gelangt durch die Dampfkanäle 47 der Sohle 48 des Dampfbügereisens 41 auf die zu bügelnden Textilien. Der Dauermagnet ist in Durchflußrichtung des Wassers gepolt, so daß das Wasser entlang der magnetischen Feldlinien fließt. Der Wasserverbrauch des Dampfbügeleisens beträgt wie bei allen gezeigten Maschinen weniger als 30 Liter pro Stunde. In Fig. 5 ist schematisch eine Espressomaschine gezeigt, die einen Vorratsbehälter 62 für kaltes Wasser, eine Pumpe 64 in einer Kaltwasserleitung 66, eine vom fließenden Wasser durchströmte Magnetpatrone 68, in der das Magnetfeld eines Magneten 65 von dem Wasser durchdrungen wird, eine Heizschlange 63, die das durchströmende und magnetisch behandelte Wasser auf den Siedepunkt erhitzt und eine Düse 67, aus der das Wasser unter Druck austritt, umfaßt. Der Magnet 65 ist wiederum in nächster Nähe, einlaufseitig vor der Heizschlange, angeordnet.

In Fig. 6 ist ein nachrüstbarer Dauermagnet 75 in einem Boden 70 eines Vorratsbehälters nachträglich eingesetzt. Er wird von einem gewellten Federelement 71, das mit Haken 72 auf den Boden 70 greift, in seiner Position fixiert und von aus dem Vorratsbehälter durch die Abflußleitung 76 strömendem Wasser umspült und sein Magnetfeld durchdringt das vorbeiströmende Wasser. Damit können vorhandene Kleingeräte ohne die Hilfe des Fachmanns nachgerüstet werden.

Eine andere Art der Nachrüstung oder ursprünglichen konstruktiven Ausgestaltung einer Abflußleitung 86 am Boden 80 eines Vorratsbehälters für kaltes Wasser umfaßt einen Elektromagneten 85. Die Wicklung 81 des Elektromagneten ist von der Abflußleitung 86 durchdrungen. Der Kern 82 des Elektromagneten schließt die Abflußleitung 86 ein, die auf eine Aushalsung 83 am Boden 80 aufgesteckt wird. Diese Ausgestaltung des Magneten als Elektromagnet bietet sich insbesondere bei elektrisch vom Stromnetz betriebenen Geräten an. Die elektrische Zuleitung 84 aktiviert den Elektromagneten 85. Der Elektromagnet 85 kann gleichzeitig mit dem gesamten Gerät eingeschaltet werden.

Die in Fig. 8 gezeigte Ausführungsform zeigt einen Ringmagneten 95 in einer Aushalsung am Boden 90 eines Vorratsbehälters. Der Ringmagnet 95 bildet die Engstelle, durch die alles Wasser, das aus dem Vorratsbehälter ausfließt, durchströmt. Im wesentlichen fließt das Wasser durch die Zentralbohrung 94 des Ringmagneten. Bedingt durch die Klammer 91 mit den Haken 92, mit der der Ringmagnet 95 in der Aushalsung befestigt ist, kann auch ein kleiner Teil des vorbeiströmenden Wassers außen am Ringmagneten vorbeifließen. Alternativ kann auch vorgesehen sein, den Ringmagneten 95 in seinem Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Abflußleitung 96 anzupassen und den Ringmagneten zur Befestigung einzupressen.

Claims (13)

1. Kleingerät (1) zur Behandlung von kalkhaltigem Wasser (3) mit einem Vorratsbehälter (2) für kaltes Wasser und einer Engstelle (4) an der das Wasser mit einer Leistung < 30 l/h aus dem Vorratsbehälter (2) austritt, gekennzeichnet durch einen Magneten (5) an der Engstelle (4) oder stromabwärts davon.

2. Kleingerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet ein Dauermagnet (25) ist.

3.) Kleingerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (75) in die Engstelle oder in eine sich daran anschließende Leitung (76) eingesteckt ist.

4. Kleingerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (45) die Engstelle oder die sich daran anschließende Abflußleitung (46) umschließt oder ein Stück davon bildet.

5. Kleingerät nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Magnet ein Ringmagnet (45) vorgesehen ist.

6. Kleingerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pole (37, 38) des Magneten (25) in Flußrichtung des Wassers hintereinander angeordnet sind.

7. Kaffeemaschine, gekennzeichnet durch einen Magneten (25), in oder an der Abflußleitung (26) zwischen dem Wasser- Vorratsbehälter (22) und dem Heizelement (23).

8. Kaffeemaschine nach Anspruch 7 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6.

9. Dampfbügeleisen (41), dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Wasser-Vorratsbehälter (42) und dem Heizelement (43) für das Wasser ein Magnet (45) an oder in der Wasserleitung (46) vorgesehen ist.

10. Dampfbügeleisen nach Anspruch 9 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6.

11. Espressomaschine mit einem Kaltwasser-Vorratsbehälter (62) und einer Pumpe (64), gekennzeichnet durch einen Magneten (65) auslaufseitig des Kaltwasser-Vorratsbehälters (62) und vor dem Heizelement (63) in oder an der Abflußleitung (66).

12. Espressomaschine nach Anspruch 11 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6.

13. Verwendung eines Magneten (5) in einem Kleingerät (1) nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche.