| JP01231917 | WET GAS TREATMENT DEVICE BY BAG FILTER |
| JP03196815 | AIR CLEANER |
| JP2003031641 | METHOD AND DEVICE FOR STOCKING PRODUCT |
STOESSER, Thomas (Adolf-Damaschke Str. 28, Viernheim, 68519, DE)
RENNER, Guido (Steingasse 4, Weinheim, 69469, DE)
LUCIANI, Christophe (Birkenweg 59, Weinheim, 69469, DE)
HAEFNER, Uwe (Grudelbachstr. 112c, Weinheim, 69469, DE)
STOESSER, Thomas (Adolf-Damaschke Str. 28, Viernheim, 68519, DE)
RENNER, Guido (Steingasse 4, Weinheim, 69469, DE)
LUCIANI, Christophe (Birkenweg 59, Weinheim, 69469, DE)
| Patentansprüche 1. Filterelement, umfassend ein gefaltetes Filtermedium (1), wobei das gefaltete Filtermedium (1) Stirnseiten (2) und Längsseiten (3) aufweist, wobei das Filtermedium (1) Falten (4) mit Faltentälern (5), Faltenwänden (6) und Faltenspitzen (7) aufweist und wobei dem Filtermedium (1) ein Sensor (8) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (8) derart durch Anbindemittel (9) mit dem Filterelement verbunden ist, dass er nur unter Zerstörung des Filtermediums (1), der Anbindemittel (9) und/ oder des Sensors (8) vom Filterelement löbar ist. 2. Filterelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindemittel (9) Crimp- oder Klipselemente umfassen oder als Crimp- oder Klipselemente ausgestaltet sind. 3. Filterelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindemittel (9) Schaumstoff umfassen oder als Schaumstoff ausgebildet sind. 4. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindemittel (9) als Klebstoff ausgebildet sind oder Klebstoff umfassen. 5. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindemittel (9) als Hotmeltklebstoff ausgebildet sind. 6. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (8) in einem Klebstoffmantel (13) zumindest teilweise gekapselt aufgenommen ist. 7. Filterelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (8) eine aktive Sensorfläche (14) aufweist, welche vom Klebstoffmantel (13) befreit ist, und einen Elektronikteil (15) aufweist, welcher im Klebstoffmantel (13) gekapselt ist. 8. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (8) mit einem Flachbandkabel (10) verbunden ist. 9. Filterelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachbandkabel (10) derart durch Anbindemittel (9) mit dem Filterelement verbunden ist, dass es nur unter Zerstörung des Filtermediums (1), der Anbindemittel (9), des Flachbandkabels (10) und/ oder des Sensors (8) vom Filterelement löbar ist. 10. Filterelement nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachbandkabel (10) zwischen einer Stirnseite (2) und/ oder einer Längsseite (3) des Filtermediums (1) und einem Seitenstreifen (11) angeordnet ist, wobei das Flachbandkabel (10) in einer Klebstoffschicht (9a) aufgenommen ist und diese durchgreift. 11. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (8) in einem keilförmigen Klebstoffbett (9b) aufgenommen ist, welches in einem Faltental (5) zwischen zwei Faltenwänden (6) angeordnet ist. Filterelement nach einem der Ansprüche 7 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (8) eine Faltenspitze (7) umgreift, wobei die aktive Sensorfläche (14) in ein erstes Faltental (5') hineinragt und wobei der Elektronikteil (15) in einem zweiten Faltental (5") positioniert ist. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Faltenspitze (7) eine Aussparung (12) ausgebildet ist. Filterelement nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachbandkabel (10) einen Seitenstreifen (11a) aus hartem Kunststoff durchgreift. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseiten (2) und/ oder die Längsseiten (3) von einem Seitenstreifen (11) aus Vliesstoff bedeckt sind. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermedium (1) aus Vliesstoff gefertigt ist. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (8) als Feuchtesensor ausgestaltet ist, welcher auf der Anströmseite des Filtermediums (1) angeordnet ist, wobei ein Steckanschluss (8a) des Sensors (8) auf der Abströmseite des Filtermediums (1) angeordnet ist. |
Beschreibung
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Filterelement, umfassend ein gefaltetes Filtermedium, wobei das gefaltete Filtermedium Stirnseiten und Längsseiten aufweist, wobei das Filtermedium Falten mit Faltentälern, Faltenwänden und Faltenspitzen aufweist und wobei dem Filtermedium ein Sensor zugeordnet ist.
Stand der Technik Filterelemente der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt.
Aus der DE 101 40 510 A1 ist ein Filterelement mit einem Sensor bekannt, der eine Standzeitüberwachung eines Filterelements ermöglicht. Hier soll eine Verstopfung des Filtermediums detektiert werden. Der dort verwendete Sensor ist hierzu abströmseitig einem Randbereich des Filterelements zugeordnet. Diese Anordnung kann allerdings bei der Messung von Feuchtegraden nachteilig sein, da nicht die Feuchte der anströmenden Luft, sondern die Feuchte der abströmenden, durch das Filtermedium bereits veränderten Luft ermittelt wird.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Vor diesem Hintergrund offenbart die EP 1 246 679 B1 ein Filterelement mit einem Transponder, an welchem ein Feuchtesensor angeordnet ist. Der Transponder überträgt mittels einer Antenneneinheit Daten mehrere Meter weit. Der Transponder befindet sich dabei unmittelbar in der zu messenden Luft und wird beidseitig von dieser beaufschlagt.
In der Praxis besteht ein hoher Bedarf nach Systemlösungen, die den
Anforderungen des jeweiligen Anwendungsfalles gerecht werden.
Üblicherweise ist daher ein verwendeter Sensor genau auf das Filterelement bzw. Filtermedium abgestimmt, mit welchem er zusammenarbeiten soll. Dabei ist insbesondere dafür Sorge zu tragen, dass der Anwender einen geeigneten Sensor mit dem von ihm verwendeten Filterelement kombiniert.
Die Verwendung nicht geeigneter Sensoren mit Filterelementen bzw.
Filtermedien kann zu Schäden nachgeordneter Geräte wie Klimaanlagen, Kraftfahrzeugmotoren oder Industrieanlagen führen. Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Filterelement der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass der verwendete Sensor stets auf des eingesetzte Filtermedium abgestimmt ist.
Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Danach ist das eingangs genannte Filterelement dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor derart durch Anbindemittel mit dem Filterelement verbunden ist, dass er nur unter Zerstörung des Filtermediums und/ oder der Anbindemittel und/ oder des Sensors vom Filterelement löbar ist.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass ein nur mit Zerstörungshandlungen vom Filterelement lösbarer Sensor sicher stellt, dass stets der richtige Sensor mit dem richtigen Filtermedium verwendet und kombiniert wird.
Erfindungsgemäß werden Schäden von Geräten vermieden, deren Funktion oder Steuerung von den Werten abhängt, die der Sensor liefert, da der Sensor auf das Filtermedium abgestimmt und diesem permanent zugeordnet ist. Es ist daher werksseitig sicher gestellt, dass der verwendete Sensor stets auf das eingesetzte Filtermedium abgestimmt ist.
Folglich ist die eingangs genannte Aufgabe gelöst. Die Anbindemittel könnten als Crimp- oder Klipselemente ausgebildet sein oder Crimp- oder Klipselemente umfassen. Durch Crimpen oder Klipsen kann der Sensor mechanisch sehr fest mit dem Filterelement, insbesondere mit dem Filtermedium, verbunden werden. Die Anbindemittel könnten Schaumstoff umfassen oder als Schaumstoff ausgebildet sein. Ein Schaumstoff erläubt eine elastische und geringfügig bewegliche Anlage des Sensors am Filterelement. Der Schaumstoff kann insbesondere als geschlossenzelliger Schaumstoff ausgestaltet sein, um den Transport von Feuchtigkeit innerhalb des Schaumstoffs zu verhindern.
Die Anbindemittel könnten als Klebstoff ausgebildet sein oder Klebstoff umfassen. Ein Klebstoff kann eine stoffschlüssige und wasserfeste Verbindung des Sensors mit dem Filtermedium oder dessen Rahmen herstellen. Die Anbindemittel können auch Klebstoffe und/ oder Crimp- oder Klipselemente und/ oder Schaumstoffe in Kombination umfassen, um eine besonders feste Verbindung des Sensors mit dem Filterelement herzustellen. Vor diesem Hintergrund könnten die Anbindemittel als Hotmeltklebstoff ausgebildet sein. Hierdurch kann der Sensor mit dem Filtermedium durch Wärmeeinwirkung verklebt werden. Vorteilhaft ist ein Hotmeltklebstoff nach seinem Erkalten elastisch deformierbar. Das Filterelement kann dadurch problemlos verwunden oder verbogen werden, ohne dass sich der Sensor vom Filterelement bzw. vom Filtermedium ablöst
Der Sensor könnte in einem Klebstoffmantel zumindest teilweise gekapselt aufgenommen sein. Der Klebstoffmantel ist vorzugsweise als Hotmeltklebstoff auf Polyamidbasis ausgestaltet. Die Verwendung eines Klebstoffmantels, insbesondere eines Klebstoffmantels aus Hotmeltklebstoff, erlaubt ein kostengünstiges partielles An- oder Aufschmelzen des Sensors, damit dieser mit dem Filtermedium eine stoffschlüssige Verbindung eingehen kann.
Vorteilhaft sind am Sensor hierzu Flansche und/oder gezahnte oder stiftförmige Strukturen aus Hotmeltklebstoff angebracht. Die Strukturen können problemlos in das Filtermedium eingeführt und mit diesem durch Aufschmelzen verklebt werden. Die Flansche können als verdünnte Bereiche des Klebstoffmantels ausgestaltet sein, die leicht aufschmelzbar sind. Das An- oder Aufschmelzen kann durch Einwirkung von Druck, Laserstrahlung oder Ultraschall erfolgen. · Vor diesem Hintergrund könnte der Sensor eine aktive Sensorfläche aufweisen, welche vom Klebstoffmantel befreit ist, und einen Elektronikteil aufweisen, welcher im Klebstoffmantel gekapselt ist. Der Elektronikteil wird vorteilhaft durch den Klebstoffmantel vor Feuchtigkeit und Nässe geschützt, nur die aktive Sensorfläche kann durch Wasserkontakt die Feuchtigkeit detektieren. Vor diesem Hintergrund ist auch denkbar, dass die aktive Sensorfläche mit einem Vliesstoff abgedeckt ist. Hierdurch wird die aktive Sensorfläche vor Partikeln geschützt.
Der Sensor könnte mit einem Flachbandkabel verbunden sein. Das
Flachbandkabel verbindet vorteilhaft den Elektronikteil des Sensors mit einer Auswerteeinrichtung. Die Verwendung eines Flachbandkabels ist besonders vorteilhaft, da es sehr wenig Bauraum beansprucht und sich problemos durch enge Spalte führen lässt. Insbesondere stört ein Flachbandkabel überraschend nicht das Dichtungsprinzip eines Filterelements. Des Weiteren kann die
Auswerteeinrichtung durch ein Flachbandkabel weit beabstandet von
auftretender Feuchtigkeit angeordnet werden.
Vor diesem Hintergrund könnte auch das Flachbandkabel derart durch
Anbindemittel mit dem Filtermedium verbunden sein, dass es nur unter
Zerstörung des Filtermediums, der Anbindemittel, des Flachbandkabels und/ oder des Sensors vom Filterelement löbar ist. Hiermit ist sichergestellt, dass der Sensor stets mit einem auf ihn abgestimmten Flachbandkabel
zusammenarbeitet. Elektrische Widerstandswerte, Leitungsbahnen und elektrische Kontakte sind auf den Sensor abgestimmt. Insbesondere ist denkbar, dass Flachbandkabel punktweise zu befestigen.
Das Flachbandkabel könnte zwischen einer Stirnseite und/ oder einer
Längsseite des Filtermediums und einem Seitenstreifen angeordnet sein, wobei das Flachbandkabel in einer Klebstoffschicht aufgenommen ist und diese durchgreift. Das Flachbandkabel stört aufgrund seiner geringen Dicke nicht den Aufbau des Filterelements. Insbesondere wird die Breite des Filterelements nicht verändert. Die Klebstoffschicht schmiegt sich beidseitig an das
Flachbandkabel an und verhindert die Ausbildung von Leckagen, Spalten und Ritzen. Die Klebstoff Schicht ist ebenfalls ein Anbindemittel. Der Sensor könnte in einem keilförmigen Klebstoffbett aufgenommen sein, welches in einem Faltental zwischen zwei Faltenwänden angeordnet ist.
Hierdurch wird eine stoffschlüssige Anbindung des Sensors an zwei
Faltenwänden sicher gestellt. Das Klebstoffbett ist auch ein Anbindemittel.
Der Sensor könnte eine Faltenspitze umgreifen, wobei die aktive Sensorfläche in ein erstes Faltental hineinragt und wobei der Elektronikteil in einem zweiten Faltental positioniert ist. Vorteilhaft weist das Filterelement hierbei eine geringe Höhe auf, da der Sensor nahezu nicht vom Filtermedium abragt.
In einer Faltenspitze könnte eine Aussparung ausgebildet sein. Durch die Aussparung kann ein Flachbandkabel hindurchgeführt werden. Des Weiteren kann ein Klebstoff die Aussparung ausfüllen, abdichten und eine sehr feste Verbindung mit der Faltenspitze eingehen.
Das Flachbandkabel könnte einen Seitenstreifen aus hartem Kunststoff durchgreifen. Vorteilhaft kann das Flachbandkabel mit einem Kunststoff umspritzt werden. Der Seitenstreifen kann dabei einen Teil eines
Kunststoffrahmens des Filterelements ausbilden. Der Kunststoffrahmen mit integriertem Flachbandkabel kann kostengünstig spritzgusstechnisch hergestellt werden, aufwendige Klebschritte werden hierbei vermieden.
Die Stirnseiten und/ oder die Längsseiten könnten von einem Seitenstreifen aus Vliesstoff bedeckt sein. Der Seitenstreifen bildet aufgrund seiner flauschigen Struktur eine Dichtung aus, die an eine Filtergehäusewand anpressbar ist.
Vor diesem Hintergrund könnte das Filtermedium aus Vliesstoff gefertigt sein. Ein Vliesstoff aus Kunststoffasern ist vorteilhaft feuchtigkeitstabil. Der Sensor könnte als Feuchtesensor ausgestaltet sein, welcher auf der Anströmseite des Filtermediums angeordnet ist, wobei ein Steckanschluss des Sensors auf der Abströmseite des Filtermediums angeordnet ist. Mit einem Feuchtesensor kann die Feuchtigkeit auf der Rohgasseite des Filterelements bestimmt werden. Die Signale des Sensors werden vom Filtermedium selbst nahezu nicht beeinflusst. Vor diesem Hintergrund ist ein Steckeranschluss des Sensors für ein Flachbandkabel reingasseitig, nämlich auf der Abströmseite des Filtermediums, angeordnet. Der Steckeranschluss ist hierdurch vor der Feuchtigkeit geschützt.
Der Sensor ist vorteilhaft in einem Kernbereich des Filtermediums angeordnet, in welchem das Filtermedium durchströmt wird.
Das hier beschriebene Filterelement ist vorteilhaft als Kombifilter ausgestaltet. Ein Kombifilter weist neben einem partikelfilternden Filtermedium auch ein Filtermedium auf, welches Gerüche oder Gase adsorbiert.
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung könnte ein Filterelement der hier beschriebenen Art mit mehreren Sensoren oder Sensortypen versehen sein, die durch gleiche oder unterschiedliche Anbindemittel am Filterelement festgelegt sind.
Das hier beschriebene Filterelement könnte insbesondere in Klimaanlagen mit Enthalpieregelung verwendet werden. Hierbei werden die Außenfeuchte außerhalb eines zu klimatisierenden Raums und die Innenfeuchte innerhalb eines zu klimatisierenden Raums sehr zuverlässig gemessen. Die Messwerte dienen als Grundlage für eine Regelung der Klimaanlage. Mit dem hier beschriebenen Filterelement lassen sich die Außenfeuchte und die
Innenfeuchte unabhängig voneinander zuverlässig messen. Insbesondere findet das hier beschriebene Filterelement Verwendung in Kraftfahrzeugen. In Verbindung mit der Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
In der Zeichnung zeigen Fig. 1 eine Draufsicht auf ein als Flachfilter ausgestaltetes Filterelement,
Fig. 2 eine Schnittansicht eines Filterelements, bei dem zwischen einem
Seitenstreifen und dem Filtermedium ein flexibles Flachbandkabel in eine Klebstoffschicht eingebunden ist,
Fig. 3 eine Schnittansicht eines Filterelements, bei dem ein Sensor in einem keilförmigen Klebstoffbett aufgenommen ist, welches in einem Faltental zwischen zwei Faltenwänden angeordnet ist, Fig. 4 eine Schnittansicht eines Filterelements, bei dem ein Sensor in einem Klebstoffbett aufgenommen ist, welches in einem Faltental zwischen zwei Faltenwänden angeordnet ist, wobei der Sensor um eine Faltenspitze herum gelegt ist und in einem weiteren Faltental ruht,
Fig. 5 eine Schnittansicht eines Filterelements, bei welchem ein
Flachbandkabel parallel zu den Faltenspitzen und den Faltenwänden verläuft, und Fig. 6 eine schematische Ansicht eines Flachbandkabels, welches einen Seitenstreifen aus einem harten Kunststoff durchtritt, wobei der Seitenstreifen durch Umspritzen des Flachbandkabels auf das Filtermedium aufgebracht wurde.
Ausführung der Erfindung
Fig. 1 zeigt ein Filterelement, umfassend ein gefaltetes Filtermedium 1, wobei das gefaltete Filtermedium 1 Stirnseiten 2 und Längsseiten 3 aufweist, wobei das Filtermedium 1 Falten 4 mit Faltentälern 5, Faltenwänden 6 und
Faltenspitzen 7 aufweist und wobei dem Filtermedium 1 ein Sensor 8 zugeordnet ist.
Der Sensor 8 ist derart durch Anbindemittel 9 mit dem Filtermedium 1 verbunden, dass er nur unter Zerstörung des Filtermediums 1 und/ oder der Anbindemittel 9 und/ oder des Sensors 8 vom Filterelement löbar ist.
Der Sensor 8 ist vorteilhaft in einem Kernbereich des Filtermediums 1 , welcher hier gestrichelt dargestellt ist, angeordnet. Im Kernbereich wird das
Filtermedium 1 durchströmt wird. Dabei umfasst der Kernbereich etwa 90% der durchströmten Anströmseite. Das Filterelement ist als sogenannter Flachfilter ausgestaltet.
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt des Filterelements gemäß Fig. 1 , in welchem die Anbindemittel 9 als Klebstoff ausgebildet sind. Ganz konkret sind die
Anbindemittel 9 als Hotmeltklebstoff ausgebildet.
Der in Fig. 2 nicht gezeigte Sensor 8 ist mit einem Flachbandkabel 10 verbunden, welches derart durch die Anbindemittel 9 mit dem Filtermedium 1 verbunden ist, dass es nur unter Zerstörung des Filtermediums 1 , der Anbindemittel 9, des Flachbandkabels 10 und/ oder des Sensors 8 vom
Filterelement löbar ist.
Das Flachbandkabel 10 ist zwischen einer Längsseite 3 des Filtermediums 1 und einem Seitenstreifen 11 angeordnet, wobei das Flachbandkabel 10 in einer Klebstoff schicht 9a aufgenommen ist und diese durchgreift. Die
Klebstoffschicht 9a fungiert hier als Anbindemittel 9.
Die Längsseite 3 ist von einem Seitenstreifen 11 aus Vliesstoff bedeckt. Das Filtermedium 1 ist aus Vliesstoff gefertigt.
Fig. 3 zeigt ausschnittsweise ein Filterelement, bei dem der Sensor 8 in einem keilförmigen Klebstoffbett 9b aufgenommen ist, welches in einem Faltental' 5 zwischen zwei Faltenwänden 6 angeordnet ist. In einer Faltenspitze 7 ist eine Aussparung 12 ausgebildet, welche von einem Flachbandkabel 10 durchgriffen wird. Die Aussparung 12 ist mit Klebstoff ausgefüllt und verschlossen, welcher das Flachbandkabel 10 umschließt und einbettet. Das Klebstoffbett 9a fungiert hier als Anbindemittel 9. Fig. 4 zeigt ausschnittsweise ein Filterelement, bei welchem der Sensor 8 in einem Klebstoffmantel 13 zumindest teilweise gekapselt aufgenommen ist. Der Klebstoffmantel 13 ist als Hotmeltklebstoff auf Polyamidbasis ausgestaltet. Der Sensor 8 weist eine aktive Sensorfläche 14 auf, welche vom Klebstoffmantel 13 befreit ist und einen Elektronikteil 15, welcher im Klebstoffmantel 13 gekapselt ist.
Dabei umgreift der Sensor 8 eine Faltenspitze 7', wobei die aktive Sensorfläche 14 in ein erstes Faltental 5' hineinragt und wobei der Elektronikteil 15 in einem zweiten Faltental 5" positioniert ist. In einer weiteren Faltenspitze 7" ist eine Aussparung 12 ausgebildet, welche von einem Flachbandkabel 10 durchgriffen wird. Die Aussparung 12 ist mit Klebstoff ausgefüllt und verschlossen, welcher das Flachbandkabel 10 umschließt und einbettet.
Der Sensor 8 ist als Feuchtesensor ausgestaltet, welcher auf der Anströmseite des Filtermediums 1 angeordnet ist. Ein Steckeranschluss 8a ist der
Abströmseite zugewandt. Mit dem Steckeranschluss 8a ist das Flachbandkabel 10 verbunden. Der Klebstoffmantel 13 fungiert hier als Anbindemittel 9.
Fig. 5 zeigt ausschnittsweise eine Ansicht eines Filterelements, bei welchem ein Flachbandkabel 10 in einem Faltental 5 parallel zu den Faltenwänden 6 und den Faltenspitzen 7 verläuft. Fig. 6 zeigt ausschnittsweise und schematisch ein Filterelement, bei welchem ein Flachbandkabel 10 einen Seitenstreifen 11a aus hartem Kunststoff durchgreift. Der Seitenstreifen 11a wurde durch Anspritzen auf das
Filtermedium 1 und Umspritzen des Flachbandkabels 10 unlösbar mit dem Filtermedium 1 verbunden.
In den hier beschriebenen Filterelementen ist der Sensor 8 als Feuchtesensor ausgestaltet.