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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein Filterelement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Stand der Technik
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Aus der
DE 10 2005 048 841 A1 ist ein Filterelement bekannt, welches in ein Gehäuse einer Belüftungsanlage eines Kraftfahrzeugs eingesetzt wird. Konkret korrespondieren bei dieser Filteranordnung Führungszapfen des Gehäuses mit Führungsschächten im Filterelement.
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Hierdurch soll eine mechanische Codierung realisiert werden, die sicher stellt, dass in das Gehäuse nur ein für dieses Gehäuse geeignetes Filterelement eingesetzt wird.
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Die Führungsschächte sind dabei parallel zu den Faltenrücken, bzw. zur Plissierrichtung der Falten eines gefalteten Faltenbalgs orientiert. Die Führungsschächte sind des Weiteren parallel zu den Faltenwänden orientiert.
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Hierbei ist nachteilig, dass das Filterelement aufgrund der Steife der Faltenrücken und Faltenwände nicht in Einschubrichtung verbogen bzw. tordiert werden kann, um in ein gekrümmtes Gehäuse eingeführt zu werden. Die Faltenwände und Faltenrücken könnten nur unter Ausbildung von Knickstellen gebogen werden. Diese Knickstellen würden den Faltenbalg jedoch schädigen.
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Darstellung der Erfindung
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine mechanische Codierung für ein Filterelement anzugeben, welche eine eindeutige Zuordnung eines Filterelements zu einem Gehäuse sicher stellt, wobei das Filterelement zur Einführung in das Gehäuse problemlos deformierbar ist.
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Die vorliegende Erfindung löst die zuvor genannte Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.
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Danach ist der Stirnseite ein Führungsschacht zugeordnet, welcher Faltenwände durchbricht oder unterbricht.
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In Abkehr vom Stand der Technik werden Faltenwände erfindungsgemäß von einem Führungsschacht durchbrochen. Hierdurch kann der Führungsschacht im Wesentlichen orthogonal zu den Faltenrücken und Faltenwänden orientiert werden. Dies erlaubt überraschend eine Deformierbarkeit des Filterelements, ohne den Faltenbalg mit Knickstellen zu versehen. Die Steife der Faltenrücken bleibt erhalten, wobei das Filterelement dennoch leicht verformbar ist. Somit ergibt sich eine Schlüssel – Schüsselloch – Paarung und eine zuverlässige mechanische Codierung unter Ausbildung eines problemlos deformierbaren Filterelements.
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Folglich ist die genannte Aufgabe gelöst.
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Vor diesem Hintergrund könnte der Führungsschacht orthogonal zu den Faltenwänden und zu den Faltenrücken orientiert sein.
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Der Führungsschacht könnte sich in der der Einschubrichtung entgegengesetzten Richtung verjüngen. Hierdurch werden eine problemlose Führung des Filterelements und ein fester Sitz in der Endlage des Filterelements im Gehäuse realisiert. Vor diesem Hintergrund ist denkbar, dass der Führungsschacht konisch ausgebildet ist.
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Das Filterelement könnte mindestens ein signalgebendes Mittel aufweisen, welches mindestens ein Signal liefert, das eine Erkennung des Filterelements erlaubt. Ein signalgebendes Mittel ist auf einfache, sichere und kostengünstige Weise an einem Filterelement anordenbar. Des Weiteren ist ein Signal einem bestimmten Filterelementtyp derart eindeutig zuordenbar, dass der Filterelementtyp eindeutig erkannt werden kann. Ein Signal kann sehr zuverlässig Auskunft darüber geben, ob in dem Gehäuse einer Klimaanlage überhaupt ein Filterelement angeordnet ist. Es kann nicht nur eine Ja-Nein-Infomation, sondern eine weitergehende Filterelementtypinformation durch mindestens ein Signal übermittelt werden. Hierdurch ist eine Optimierung des Betriebs einer Klimaanlage ermöglicht, deren Strömungsverhältnisse und Leistungsparameter an das eingebaute Filterelement nach dessen Erkennung angepasst werden können. Vorteilhaft kann die Lebensdauer der Klimaanlage kostengünstig verlängert werden.
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Mindestens ein signalgebendes Mittel könnte als elektrisch leitfähiges Mittel ausgestaltet sein, welches zumindest einen vorgegebenen elektrischen Widerstand als Signal aufweist, der eine Erkennung des Filterelements erlaubt. Besonders kostengünstig kann ein elektrisch leitfähiges Mittel als passiver Signalgeber eingesetzt werden. Das elektrisch leitfähige Mittel liefert mindestens einen bestimmten spezifischen Widerstand, der einem Filterelementtyp eindeutig zuordenbar ist.
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Das elektrisch leitfähige Mittel könnte als flächiger Farbauftrag einer leitfähigen Farbe oder Paste ausgestaltet sein. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, das Mittel sehr flach auszugestalten und sogar aufzudrucken. Ein Druckprozess erlaubt, das elektrisch leitfähige Mittel in beliebiger geometrischer Form auf dem Filterelement anzuordnen.
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Das elektrisch leitfähige Mittel könnte als karbonisierter flächiger Bereich eines Vliesstoffs ausgestaltet sein. Diese konkrete Ausgestaltung realisiert vorteilhaft eine äußerst kostengünstige Fertigung des elektrisch leitfähigen Mittels. Allein durch thermische Beaufschlagung eines Vliesstoffs, aus dem Filterelemente häufig gefertigt werden, kann ein intrinsisch vorhandenes elektrisch leitfähiges Mittel erzeugt werden. Dem verwendeten Vliesstoff kann durch den Grad der Karbonisierung oder die Verfahrensführung der thermischen Beaufschlagung ein für ihn spezifischer elektrischer Widerstand verliehen werden, der nur schwer von einem Produktpiraten nachgestellt werden kann. Insoweit wird durch die konkrete Ausgestaltung sogar ein relativ fälschungssicheres Filterelement angegeben. Schließlich ist ein karbonisierter Bereich verliersicher am Filterelement angeordnet. Ein karbonisierter Bereich erlaubt überdies die Fertigung eines materialeinheitlichen Filterelements, das problemlos entsorgt werden kann.
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Unter Karbonisierung im Sinne dieser Patentanmeldung wird sowohl eine thermische Karbonisierung des Vliesstoffs als auch eine Imprägnierung des Vliesstoffs mit einem Kohlenstoff oder Ruß verstanden.
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Das elektrisch leitfähige Mittel könnte einen Durchgangswiderstand und einen Oberflächenwiderstand aufweisen. Durch die Kombination zweier elektrischer Widerstandswerte wird die Fälschungssicherheit des Filterelements noch erhöht.
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Das signalgebende Mittel könnte als Chip ausgestaltet sein. Ein Chip kann besonders viele Informationen tragen und sogar als aktives Steuerelement für eine Bordelektronik fungieren. Hierbei ist konkret denkbar, einen Chip zu verwenden, der als RFID-Chip ausgestaltet ist. Dieser Chip sendet eine Radio-Frequenz als Signal aus, die von einem Kontaktierungsbauteil erfasst und erkannt werden kann.
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Das Filterelement könnte einen Faltenbalg aus einem Vliesstoff aufweisen, der von mindestens einem Seitenstreifen umgeben ist, wobei das signalgebende Mittel auf dem Seitenstreifen positioniert ist. Ein solches Filterelement eignet sich besonders gut als Luftfilter, da der Seitenstreifen als Dichtung ausgebildet sein kann, die an einer Wandung dichtend anliegen kann. Ein Faltenbalg weist eine große effektive Filterfläche auf.
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Vor diesem Hintergrund könnte der Seitenstreifen aus einem Vliesstoff gefertigt sein. Ein solcher Seitenstreifen kann problemlos mit einem Faltenbalg aus Vliesstoff verschweisst werden. In einem Schritt kann oder können die Seitenstreifen mit dem Faltenbalg verschweisst und zugleich mit karbonisierten Bereichen versehen werden.
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Vor diesem Hintergrund ist denkbar, dass der gesamte Seitenstreifen aus einem karbonisierten Vliesstoff gefertigt ist. Hierdurch können besonders deutlich erfassbare und charakteristische Widerstandswerte erzeugt werden.
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Der Faltenbalg könnte Aktivkohle aufweisen. Hierdurch ist das Filterelement als Kombilfilter einsetzbar, welches neben Staubpartikeln auch unangenehme Gerüche oder Gase adsorbieren kann.
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Ein Filterelement der hier beschriebenen Art könnte in ein Gehäuse einer Klimaanlage eingebaut sein, wobei das Gehäuse ein Kontaktierungsbauteil aufweist, welches mit dem signalgebenden Mittel kommuniziert. Durch diese konkrete Ausgestaltung kann festgestellt werden, ob im Gehäuse überhaupt ein Filterelement eingebaut ist.
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Vor diesem Hintergrund könnte das Kontaktierungsbauteil mit einer Bordelektronik des Kraftfahrzeugs in Verbindung stehen, die anhand des erfassten Signals Informationen über den Betriebszustand und den Typ des Filterelements bereitstellt. Hierdurch kann die Bordelektronik des Kraftfahrzeugs einerseits feststellen, ob überhaupt ein Filterelement in der Klimaanlage vorhanden ist, und andererseits, welche Wechselintervalle einzuhalten sind. Die Bordelektronik des Kraftfahrzeugs kann den Ozongenerator einer Klimaanlage abschalten oder das Fehlen des Filterelements in einen Fehlerspeicher eintragen, wenn kein Filterelement vorhanden ist.
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Der Fahrer des Kraftfahrzeugs muss sich nicht aktiv darum kümmern, ob ein Filterelement oder das richtige Filterelement in die Klimaanlage eingesetzt ist. Vielmehr übernimmt die Bordelektronik diese Kontrollfunktion und steuert die Klimaanlage situationsbedingt an.
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Vor diesem Hintergrund könnte das Gehäuse Einrichtungen zur Erkennung des Filterelements und/oder zur Erkennung der Position des Filterelements aufweisen. Hierdurch wird sicher gestellt, dass ein für die Klimaanlage geeignetes Filterelement eingesetzt wird. Vorteilhaft wird auch erfasst, ob sich das Filterelement in der richtigen Position relativ zum Gehäuse befindet. Bei einem fehlerhaften Einbau des Filterelements könnte ein akustisches Signal ausgegeben werden. Hierzu könnte im Gehäuse eine Öffnung ausgebildet sein, die bei fehlerhaftem Einbau des Filterelements nicht verschlossen ist. In der Öffnung könnte eine Pfeife angebracht sein. Anstelle der Pfeife kann auch ein mechanischer Endschalter im Gehäuse angebracht sein, welcher signalisiert, ob und/oder welches Filterelement im Gehäuse eingesetzt ist.
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Am Gehäuse könnten elektrische Leiterbahnen angeordnet sein, die in einem gewissen Winkel zueinander stehen und/oder einen bestimmten Verlauf zeigen. Am Filterelement könnten weitere elektrische Leiterbahnen angeordnet sein, welche in dem gleichen Winkel zueinander stehen und/oder den bestimmten Verlauf nehmen, den auch die Leiterbahnen am Gehäuse zeigen. Nur bei kongruenter Überlappung der Leiterbahnen des Gehäuses und der weiteren Leiterbahnen des Filterelements kann ein Stromkreislauf erzeugt werden, welcher ein Signal ausgibt. Dieses Signal zeigt dann die korrekte Position des Filterelements an.
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Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des Filterelements anhand der Zeichnung zu verweisen.
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In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert.
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Kurzbeschreibung der Zeichnung
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In der Zeichnung zeigen
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1 in einer schematischen perspektivischen Ansicht ein Filterelement mit einem Führungsschacht, welcher Faltenwände durchbricht,
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2 in einer schematischen perspektivischen Ansicht das Filterelement gemäß 1,
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3 eine Draufsicht auf das Filterelement gemäß 1 und
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4 ein Filterelement mit einem signalgebenden Mittel.
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Ausführung der Erfindung
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Die 1 bis 3 zeigen ein Filterelement 1 zum Einsetzen in ein Gehäuse 7 einer Belüftungs- oder Klimaanlage, umfassend einen Faltenbalg 2 mit Faltenwänden 3 und Faltenrücken 4 und eine Stirnseite 5, welche einer Wand 8 des Gehäuses 7 zuwendbar ist. Der Stirnseite 5 ist ein Führungsschacht 6 zugeordnet, welcher Faltenwände 3 durchbricht oder unterbricht.
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Der Führungsschacht 6 ist orthogonal zu den Faltenwänden 3 und zu den Faltenrücken 4 orientiert. Der Führungsschacht 6 verjüngt sich in der der Einschubrichtung entgegengesetzten Richtung. Der Führungsschacht 6 ist konisch, nämlich kegelförmig, ausgebildet.
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In den Führungsschacht 6 kann ein Führungszapfen 9 eines Gehäuses 7 eingreifen.
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1 zeigt ausschnittsweise schematisch eine Klimaanlage mit einem Gehäuse 7, welches ein Filterelement 1 aufnimmt, wobei das Gehäuse 7 eine Wand 8 aufweist, die einen Führungszapfen 9 aufweist, welcher zu dem Führungsschacht 6 komplementär ausgestaltet ist.
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Das Gehäuse 7 weist Einrichtungen 10 zur Erkennung des Filterelements 1 oder zur Erkennung der Position des Filterelements 1 auf.
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4 zeigt ein Filterelement 1, welches ein signalgebendes Mittel 12 aufweist, welches mindestens ein Signal liefert, das eine Erkennung des Filterelements 1 erlaubt. Das signalgebende Mittel 12 ist als elektrisch leitfähiges Mittel ausgestaltet, welches zumindest einen vorgegebenen elektrischen Widerstand als Signal aufweist, der eine Erkennung des Filterelements 1 erlaubt. Das Filterelement 1 ist als sogenannter Flachfilter ausgestaltet.
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Auf dem als Luftfilter ausgestalteten Filterelement 1 sind mehrere elektrisch leitfähige Mittel 12 angeordnet, die als karbonisierte flächige Bereiche 13 eines Vliesstoffs ausgestaltet sind.
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Das Filterelement 1 weist einen Faltenbalg 2 aus einem Vliesstoff auf, der von mindestens einem Seitenstreifen 14 umgeben ist, wobei die elektrisch leitfähigen Mittel 12 auf mindestens einem Seitenstreifen 14 positioniert sind. Der Seitenstreifen 14 ist aus einem Vliesstoff gefertigt. Diesem Vliesstoff sind karbonisierte flächige Bereiche 13 aufgeprägt, die rechteckförmig ausgebildet sind.
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Unter Karbonisierung im Sinne dieser Patentanmeldung wird sowohl eine thermische Karbonisierung des Vliesstoffs als auch eine Imprägnierung des Vliesstoffs mit einem Kohlenstoff oder Ruß verstanden.
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Ganz konkret ergeben sich bei einer Verwendung eines mit leitfähigem Ruß imprägnierten Vliesstoffs des Typs K 3626 C der Freudenberg Vliesstoffe KG, 69469 Weinheim, DE mit einer Dicke von 0,34 mm und einem Flächengewicht von 25 g/m2 ein Durchgangswiderstand von 4000 Ohm und ein Oberflächenwiderstand von 1500 Ohm. Diese Messwerte wurden nach der Betriebsnorm FNS 19-57-02 gemessen. Eine Messung nach DIN 54345-1 liefert von der Betriebsnorm geringfügig abweichende Messwerte der elektrischen Widerstände.
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Bei einer Verwendung eines durch Imprägnierung mit leitfähigem Ruß karbonisierten Vliesstoffs des Typs K 2726 C der Freudenberg Vliesstoffe KG, 69469 Weinheim, DE mit einer Dicke von 0,6 mm und einem Flächengewicht von 90 g/m2 ergeben sich ein Durchgangswiderstand von 700 Ohm und ein Oberflächenwiderstand von 1200 Ohm. Diese Messwerte wurden nach der Betriebsnorm FNS 19-57-02 gemessen. Eine Messung nach DIN 54345-1 liefert von der Betriebsnorm geringfügig abweichende Messwerte der elektrischen Widerstände.
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Bei einer Verwendung eines durch Imprägnierung mit leitfähigem Ruß karbonisierten Vliesstoffs des Typs K 3322 C der Freudenberg Vliesstoffe KG, 69469 Weinheim, DE mit einer Dicke von 0,12 mm und einem Flächengewicht von 90 g/m2 ergeben sich ein Durchgangswiderstand von 50 Ohm und ein Oberflächenwiderstand von 250 Ohm. Diese Messwerte wurden nach der Betriebsnorm FNS 19-57-02 gemessen. Eine Messung nach DIN 54345-1 liefert von der Betriebsnorm geringfügig abweichende Messwerte der elektrischen Widerstände.
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Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lehre wird einerseits auf den allgemeinen Teil der Beschreibung und andererseits auf die beigefügten Patentansprüche verwiesen.
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Abschließend sei ganz besonders hervorgehoben, dass das zuvor ausgewählte Ausführungsbeispiel lediglich zur Erörterung der erfindungsgemäßen Lehre dient, diese jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel einschränkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005048841 A1 [0002]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Betriebsnorm FNS 19-57-02 [0045]
- DIN 54345-1 [0045]
- Betriebsnorm FNS 19-57-02 [0046]
- DIN 54345-1 [0046]
- Betriebsnorm FNS 19-57-02 [0047]
- DIN 54345-1 [0047]
