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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft einen Differenzdrucksensor zur Erfassung eines Differenzdrucks zwischen zwei Druckbereichen eines Gehäuses eines Filters, insbesondere eines Luftfilters, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einer elastischen Membran, die die beiden Druckbereiche voneinander trennt und die mit wenigstens einem Drucksensorelement funktional verbunden ist, derart, dass aus einer Auslenkung der Membran mit dem Drucksensorelement ein dem Differenzdruck entsprechendes elektrisches Signal erzeugbar ist.
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Ferner betrifft die Erfindung einen Filter, insbesondere einen Luftfilter, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Differenzdrucksensor zur Erfassung eines Differenzdrucks zwischen zwei Druckbereichen eines Gehäuses des Filters, mit einer elastischen Membran, die die beiden Druckbereiche voneinander trennt und die mit wenigstens einem Drucksensorelement funktional verbunden ist, derart, dass aus einer Auslenkung der Membran mit dem Drucksensorelement ein dem Differenzdruck entsprechendes elektrisches Signal erzeugbar ist.
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Stand der Technik
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Aus der
DE 10 2008 057 447 A1 ist ein Drucksensor mit einer Membran bekannt, die einem zu messenden Medium ausgesetzt ist und aus deren Auslenkung ein dem gemessenen Druck proportionales elektrisches Signal erzeugbar ist. In einem Druckkanal wird das zu messende Medium, zum Beispiel Luft eines Luftfilters in einem Kraftfahrzeug, der Membran zugeführt. Der Membran liegt eine Referenzdruckkammer, insbesondere mit einem Vakuum, gegenüber. Die Referenzdruckkammer ist von einem Gehäuseteil umgeben. Bei einem Differenzdrucksensor besitzt das Gehäuseteil zumindest eine Öffnung, um eine Verbindung zwischen einem Umgebungsdruck und einem Innendruck herzustellen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Differenzdrucksensor und einen Filter der eingangs genannten Art zu gestalten, der einfach realisierbar und robust ist und mit dem/bei dem ein Differenzdruck einfach und zuverlässig bestimmbar ist. Ferner soll die Funktion des Filters einfach überprüft und zuverlässig überwacht werden können.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Drucksensorelement ein kapazitives Drucksensorelement ist, das wenigstens zwei Kondensatorflächen aufweist, ein Gegenkörper in funktionaler Reichweite zu der Membran gehäusefest in einem der Druckbereiche angeordnet ist, derart, dass die Membran die zwei Kondensatorflächen bei einem in diesem Druckbereich herrschenden Unterdruck gegenüber dem in dem anderen Druckbereich herrschenden Druck gegen den Gegenkörper aufeinander zu bewegen kann und die elektrische Kapazität des Drucksensorelements abhängig von der Druckdifferenz zwischen den in den beiden Druckbereichen herrschenden Drücken verändern kann.
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Erfindungsgemäß ist also ein kapazitives Drucksensorelement in der Art eines Kondensators vorgesehen, bei dem der Abstand zwischen seinen Kondensatorflächen, insbesondere in Form von Kondensatorplatten, durch die Auslenkung der Membran verändert wird. Dadurch wird die Kapazität des Drucksensorelements abhängig von der Auslenkung der Membran geändert und kann als elektrisches Signal von einer entsprechenden elektronischen Auswerteeinheit erfasst und zu einer für eine nachfolgende Verarbeitung geeignet Größe verarbeitet werden. Kapazitive Drucksensorelemente sind einfach aufgebaut, robust und ermöglichen eine hohe Messgenauigkeit. Die Kondensatorflächen können einfach realisiert werden. Die Kondensatorflächen können insbesondere gemeinsam mit einem dazwischen liegenden Dielektrikum in einem einzigen Bauteil integriert sein. Sie können aber auch getrennt voneinander in einem Abstand voneinander angeordnet sein. Die Kondensatorflächen sind zwischen der Membran und dem gehäusefesten Gegenkörper angeordnet. Der Gegenkörper wirkt als Anschlag für eine der Kondensatorflächen, während die andere Kondensatorfläche mit der elastischen Membran ausgelenkt werden kann. Je nach Auslenkung der Membran verringert sich der Abstand zwischen Membran und Gegenkörper und damit auch der Abstand zwischen den beiden Kondensatorflächen. Auf diese Weise kann das Drucksensorelement, welches üblicherweise für Überdruckmessungen verwendet wird, unter Zuhilfenahme des Gegenkörpers zur direkten Bestimmung von Unterdrücken eingesetzt werden.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine der Kondensatorflächen auf der Membran angeordnet sein. Auf diese Weise kann diese Kondensatorfläche unmittelbar gemeinsam mit der Membran ausgelenkt werden. So können auch kleine Auslenkungen der Membran durch entsprechende Kapazitätsänderungen erfasst werden, wodurch die Genauigkeit der Differenzdruckmessung verbessert wird.
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Vorteilhafterweise können beide Kondensatorflächen auf der Membran angeordnet sein, insbesondere kann die Membran eine Drucksensormatte sein. Die beiden Kondensatorflächen können so einfach gemeinsam mit der Membran gefertigt werden. Ein Zwischenraum zwischen den Kondensatorflächen kann bei der Herstellung einfach und reproduzierbar definiert und mit einem Dielektrikum gefüllt werden. Das Drucksensorelement kann einfach bereits vor dem Einbau in den Filter kalibriert werden. Ferner können elektrische Anschlüsse und Leitungen einfach an der Membran angeordnet werden, insbesondere in diese integriert sein. So kann die Montage im Filtergehäuse vereinfacht werden. Die Kondensatorflächen können auf der Membran gekapselt und vor Schmutz und Feuchtigkeit geschützt sein. So wird die Zuverlässigkeit und die Messgenauigkeit verbessert. Eine Drucksensormatte kann einfach, insbesondere auch als Meterware, hergestellt werden.
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Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine der Kondensatorflächen am Gegenkörper angeordnet sein. Die Kondensatorfläche kann so gehäusefest angeordnet sein, was die Kalibrierung des Drucksensorelements vereinfacht. Elektrische Anschlüsse und Leitungen können einfach am Gegenkörper befestigt sein. Die Kondensatorfläche und die elektrischen Verbindungen können starr sein, da sie sich nicht mit der Membran mit bewegen und sich daher nicht an deren Form anpassen müssen. Dies erhöht die Robustheit und Zuverlässigkeit des Differenzdrucksensors.
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Vorteilhafterweise können die beiden Kondensatorflächen des Drucksensorelements am Gegenkörper angeordnet sind. Die beiden Kondensatorflächen können als Einheit gemeinsam mit einem Dielektrikum einfach am Gegenkörper befestigt sein. Das Drucksensorelement kann so einfach gekapselt sein und vor Schmutz und Feuchtigkeit geschützt werden. Auch hier können die elektrischen Verbindungen starr sein, was die Störanfälligkeit verringert. Starre Verbindungen können einfach verlegt werden. Im übrigen gelten für diese Variante die oben im Zusammenhang mit der oben beschriebenen Variante, bei der beide Kondensatorflächen an der Membran angeordnet sind, aufgezeigten Merkmale und Vorteile entsprechend.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die erste Kondensatorfläche und/oder die zweite Kondensatorfläche nach einem Druckverfahren auf der Membran oder dem Gegenkörper angeordnet sein. Vorteilhafterweise können die Kondensatorflächen als gedruckte Schaltungen auf die Membran bzw. den Gegenkörper gedruckt sein. Gedruckte Schaltungen können einfach und platzsparend realisiert werden. Sie sind robust. Sie können einfach gegen Verschmutzung und Feuchtigkeit geschützt werden.
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Vorteilhafterweise kann die Membran zwischen einer Reinseite und einer Rohseite eines Filtermediums des Filters angeordnet sein. Auf diese Weise kann einfach mit dem Differenzdrucksensor eine Druckdifferenz zwischen einer Rohluftkammer in Strömungsrichtung vor dem Filtermedium und einer Reinluftkammer hinter dem Filtermedium erfasst werden. Aus dieser Druckdifferenz kann einfach der Beladungsgrad des Filtermediums bestimmt werden. Bei der Beladung des Filtermediums verringert sich dessen Durchlässigkeit für das zu filtrierende Fluid, so dass beim absaugen der Reinluft aus der Reinluftkammer ein dort herrschender Unterdruck gegenüber einem Druck in der Rohluftkammer zunimmt. So kann eine maximal zulässige Beladung des Filtermediums mit Schmutzpartikeln durch Erreichen eines vorgegebenen Grenz-Unterdrucks einfach und zuverlässig erfasst werden.
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Ferner kann vorteilhafterweise der Gegenkörper auf einer Reinseite eines Filtermediums des Filters angeordnet sein. Durch den Unterdruck auf der Reinseite wird die Membran zur Reinseite hin abgelenkt. Die Membran kann gegen den Gegenkörper drücken, wodurch die Kondensatorflächen aufeinander zu bewegt werden und die Kapazität sich entsprechend verändert.
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Alternativ kann der Gegenkörper auf einer Rohseite eines Filtermediums des Filters angeordnet sein. Die Kondensatorplatten des Drucksensorelements können durch den Unterdruck auf der Reinseite durch die Auslenkung der Membran voneinander weg bewegt und die Kapazität des Drucksensorelements verändert werden. Vorteilhafterweise kann die Membran im differenzdruckfreien Zustand unter einer Vorspannung stehen und das Drucksensorelement gegen den Gegenkörper drücken.
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Vorteilhafterweise kann der Gegenkörper ein Gegendorn sein. Ein Gegendorn ist platzsparend. Eine Stirnseite des Gegendorns kann definiert als verhältnismäßig kleine Gegendruckfläche realisiert werden. Es können so entsprechend kleine Kondensatorflächen eingesetzt werden, welche platzsparend realisierbar sind. Ein Gegendorn kann einfach in dem Gehäuse des Filters befestigt werden.
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Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch den Filter dadurch gelöst, dass das Drucksensorelement ein kapazitives Drucksensorelement ist, das wenigstens zwei Kondensatorflächen aufweist, ein Gegenkörper in funktionaler Reichweite zu der Membran gehäusefest in einem der Druckbereiche angeordnet ist, derart, dass die Membran die zwei Kondensatorflächen bei einem in diesem Druckbereich herrschenden Unterdruck gegenüber dem in dem anderen Druckbereich herrschenden Druck gegen den Gegenkörper aufeinander zu bewegen kann und die elektrische Kapazität des Drucksensorelements abhängig von der Druckdifferenz zwischen den in den beiden Druckbereichen herrschenden Drucken verändern kann. Der erfindungsgemäße Filter kann einfach realisiert werden. Bei ihm ist mittels dem kapazitiven Drucksensorelements eine einfache und zuverlässige Bestimmung des Differenzdrucks zwischen der Reinseite und der Rohseite möglich, sodass ein Beladungsgrad des Filtermediums einfach überwacht werden kann. Im übrigen gelten die oben in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Differenzdrucksensor aufgezeigten Merkmale und Vorteile für den erfindungsgemäßen Filter und dessen vorteilhafte Ausführungsformen entsprechend.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen schematisch
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1 einen Schnitt eines Luftfilters einer Brennkraftmaschine mit einem Differenzdrucksensor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zur Erfassung eines Differenzdrucks zwischen einer Reinseite und einer Rohseite eines Filtermediums des Luftfilters;
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2 eine Detailansicht des Differenzdrucksensors aus der 1;
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3 einen Querschnitt des Differenzdrucksensors aus der 2 entlang der dortigen Schnittlinie III-III;
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4 eine Detailansicht eines Drucksensorelements des Differenzdrucksensors aus den 1 bis 3 im Schnitt;
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5 eine Detailansicht eines Differenzdrucksensors gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, welcher zu dem Differenzdrucksensor aus den 1 bis 4 ähnlich ist;
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6 eine Detailansicht eines Differenzdrucksensors gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, welcher zu dem Differenzdrucksensor aus den 1 bis 4 und 5 ähnlich ist;
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7 eine Detailansicht eines Differenzdrucksensors gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel, welcher zu dem Differenzdrucksensoren aus den 1 bis 4, 5 und 6 ähnlich ist.
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In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Ausführungsform(en) der Erfindung
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In der 1 ist ein Luftfilter 10 für Ansaugluft einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs gezeigt. Der Luftfilter 10 umfasst ein Luftfiltergehäuse 12 mit einem Gehäusegrundkörper 14, der mit einem abnehmbaren Gehäusedeckel 16 verschlossen ist. In den Gehäusegrundkörper 14 führt ein Einlass 18 für zu filtrierende Ansaugluft (Rohluft) der Brennkraftmaschine. Im Gehäusedeckel 16 führt ein Auslass 20 für filtrierte Ansaugluft (Reinluft) aus dem Luftfiltergehäuse 12 heraus. In dem Luftfiltergehäuse 12 befindet sich ein austauschbares, flaches Filtermedium 22, beispielsweise ein Filtervlies.
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Ferner ist dem Luftfiltergehäuse 12 ein Differenzdrucksensor 24 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel angeordnet, der in den 2 bis 4 in unterschiedlichen Detailansichten gezeigt ist.
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Das Filtermedium 22 und eine Membran 26 des Differenzdrucksensors 24 trennen das Innere des Luftfiltergehäuses 12 in eine Einlasskammer 28 und eine Auslasskammer 30. Die Einlasskammer 28 grenzt an die Rohseite des Filtermediums 22. In sie mündet der Einlass 18. Die Auslasskammer 30 grenzt an die Reinseite des Filtermediums 22. Aus ihr führt der Auslass 20 heraus. Die Rohluft durchströmt das Filtermedium 22, in der 1 angedeutet durch Pfeile 32, von der Einlasskammer 28 zur Auslasskammer 30.
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Der Differenzdrucksensor 24 umfasst eine hohlzylindrische Hülse 34, welche einstückig an einer Seitenwand des Gehäusegrundkörpers 14 neben dem Filtermedium 22 angeordnet ist. Die Membran 26 ist koaxial an der radial inneren Umfangsseite der Hülse 34 befestigt. Im Zentrum der Membran 26 ist auf der der Auslasskammer 30 zugewandten Seite ein kapazitives Drucksensorelement 36 angeordnet. Das Drucksensorelement 36 ist in einem Schnitt in der 4 gezeigt. Das Drucksensorelement 36 ist nach einem Druckverfahren entsprechend einer gedruckten Schaltung auf die Membran 26 gedruckt. Die Membran 26 mit dem integrierten Drucksensorelement 36 kann als Drucksensormatte realisiert sein.
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Das Drucksensorelement 36 in der Art eines Kondensators verfügt über zwei flächige, ebene Kondensatorplatten 38 und 40, die parallel zueinander angeordnet und durch ein komprimierbares Dielektrikum 42 voneinander getrennt sind. Die Kondensatorplatten 38 und 40 können aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden. Durch die Veränderung des Abstands der Kondensatorplatten 38 und 40 wird die Kapazität des Drucksensorelements 36 verändert. Die Kondensatorplatten 38 und 40 sind jeweils über Anschlüsse 44, von denen in der 2 der besseren Übersichtlichkeit wegen lediglich einer gezeigt ist, mit einer elektronischen Auswerteeinheit 46 verbunden. Die Auswerteeinheit 46 befindet sich außerhalb des Luftfiltergehäuses 12 und ist an der Außenseite des Gehäusegrundkörpers 14 befestigt. Mit der Auswerteeinheit 46 kann eine Kapazitätsänderung des Drucksensorelements 36 erfasst und in entsprechende elektrische Signale umgewandelt werden. Die Signale können über eine Signalleitung 48, in der 1 gezeigt, an eine hier nicht weiter interessierende Motorsteuerung 50 der Brennkraftmaschine übermittelt werden.
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Auf der der Auslasskammer 30 zugewandten Seite der Membran 26, also auf der Reinseite, ist in der Hülse 34 koaxial ein Gegendorn 52 angeordnet. Er ist mit drei Speichen 54 an der radial inneren Umfangswand der Hülse 34 einstückig befestigt.
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Eine der Membran 26 zugewandte Stirnseite des Gegendorns 52 erstreckt sich parallel zu den Kondensatorplatten 38 und 40. Sie befindet sich in funktionaler Reichweite der Membran 26, so dass bei einer Auslenkung der Membran 26 zum Gegendorn 52 hin die beiden Kondensatorplatten 38 und 40 aufeinander zu bewegt und dadurch die elektrische Kapazität des Drucksensorelements 36 abhängig von der Auslenkung der Membran 26 verändert wird.
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Beim Betrieb des Luftfilters 10 wird die Rohluft, in der 1 angedeutet durch einen Pfeil 56, durch den Einlass 18 der Einlasskammer 28 zugeführt. Die Rohluft wird von der Rohseite durch das Filtermedium 22 in Richtung der Pfeile 32 zur Reinseite in die Auslasskammer 30 gesaugt. Dadurch entsteht abhängig vom Beladungsgrad des Filtermediums 22 mit Schmutz ein Unterdruck in der Auslasskammer 30 gegenüber der Einlasskammer 28. Die Reinluft wird aus der Auslasskammer 30 über den Auslass 20, angedeutet durch einen Pfeil 58, aus dem Luftfiltergehäuse 12 heraus gesaugt.
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Der Unterdruck in der Auslasskammer 30 bewirkt, dass die Membran 26 des Differenzdrucksensors 24 zur Auslasskammer 30 hin, angedeutet durch Pfeile 60, entsprechend ausgelenkt wird. Die Membran 26 drückt dabei das Drucksensorelement 36 gegen den Gegendorn 52. Die Kondensatorplatten 38 und 40 werden so aufeinander zu bewegt und die Kapazität des Drucksensorelements 36 verändert. Ein entsprechendes elektrisches Signal wird über die Anschlüsse 44 an die elektrische Auswerteeinheit 46 übermittelt.
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Bei zunehmender Beladung mit Schmutz nimmt die Durchlässigkeit des Filtermediums 22 für die Rohluft ab, so dass der Unterdruck in der Auslasskammer 30 zunimmt. Die Auslenkung der Membran 26 nimmt entsprechend dem Unterdruck ebenfalls zu, so dass eine entsprechende Kapazitätsänderung des Drucksensorelements 36 bewirkt wird. Mit der Auswerteeinheit 46 wird die Kapazitätsänderung mit einem vorgegebenen Grenzwert, der beispielsweise im Rahmen einer werksseitigen Kalibration einer maximal zulässigen Beladung des Filtermediums 22 zugeordnet ist, verglichen. Bei Erreichen des vorgegebenen Grenzwertes wird mit der Auswerteeinheit 46 ein entsprechendes Signal über die Signalleitung 48 zur Motorsteuerung 50 übermittelt. Über die Motorsteuerung 50 wird ein hier nicht weiter interessierendes Wartungssignal beispielsweise an eine Anzeigeeinheit in einer Fahrerkabine übertragen. Das Wartungssignal soll beispielsweise einem Wartungspersonal oder einem Fahrer des Kraftfahrzeugs mitteilen, dass die maximal zulässige Schmutz-Beladung des Filtermediums 22 erreicht ist und das Filtermedium 22 ausgetauscht werden muss.
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In der 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Differenzdrucksensors 124 gezeigt. Diejenigen Elemente, die zu denen des ersten Ausführungsbeispiels aus 1 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen zuzüglich 100 versehen. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass bei dem Drucksensorelement 136 eine der Kondensatorplatten 138 nach einem Druckverfahren auf die Stirnseite des Gegendorns 52 aufgedruckt ist. Die andere Kondensatorplatte 140 ist in funktionaler Reichweite zur ersten Kondensatorplatte 138 auf die Membran 26 aufgedruckt. Auf das komprimierbare Dielektrikum 42 wird bei dem zweiten Ausführungsbeispiel verzichtet. Als Dielektrikum wirkt die Reinluft auf der Reinseite des Filtermediums 22. Der Anschluss 44 der Kondensatorplatte 138 führt entlang einer der Speichen 54 durch die Hülse 34 zur elektronischen Auswerteeinheit 46. Beim Betrieb des Luftfilters 10 wird beim zweiten Ausführungsbeispiel durch die Auslenkung der Membran 26 der Abstand zwischen den beiden Kondensatorplatten 138 und 140 und damit die Kapazität des Drucksensorelements 136 verändert. Die Kapazitätsänderung wird analog zum ersten Ausführungsbeispiel der Auswerteeinheit 46 übermittelt und von dieser an die in der 5 nicht gezeigte Motorsteuerung 50 übertragen.
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In der 6 ist ein drittes Ausführungsbeispiel eines Differenzdrucksensors 224 gezeigt. Diejenigen Elemente, die zu denen des ersten Ausführungsbeispiels aus 1 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen zuzüglich 200 versehen. Das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass das Drucksensorelement 236 mit beiden Kondensatorplatten 238 und 240 und dem Dielektrikum 242 statt auf der Membran 26 auf der Stirnseite des Gegendorns 52 aufgedruckt ist. Die Anschlüsse 44 führen entlang einer der Speichen 54 durch die Hülse 34 zur elektronischen Auswerteeinheit 46. Durch die Auslenkung der Membran 26 wird das komprimierbare Dielektrikum 242 zusammengepresst, so dass der Abstand der Kondensatorplatten 238 und 240 abhängig von einem Unterdruck in der Auslasskammer 30 bezüglich der Einlasskammer 28 verringert und damit die Kapazität des Drucksensorelements 236 entsprechend verändert wird. Die Kapazitätsänderung wird analog zu den beiden ersten Ausführungsbeispielen der Auswerteeinheit 46 übermittelt und von dieser an die in der 5 nicht gezeigte Motorsteuerung 50 übertragen.
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In der 7 ist ein viertes Ausführungsbeispiel eines Differenzdrucksensors 24 gezeigt. Diejenigen Elemente, die zu denen des ersten Ausführungsbeispiels aus 1 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Das vierte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Membran 26 auf Höhe des freien Endes des Gegendruckdorns 52 an der Hülse 34 befestigt ist und im differenzdruckfreien Zustand unter einer Vorspannung steht, Die Membran 26 drückt so das Drucksensorelement 36 gegen den Gegendruckdorn 52. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel sind das Drucksensorelement 36 und der Gegendruckdorn 52 auf der der Einlasskammer 28 zugewandten Seite des in der 7 ansonsten nicht gezeigten Luftfiltergehäuses angeordnet. Wie bei den anderen Ausführungsbeispielen bewirkt der Unterdruck in der Auslasskammer 30, dass die Membran 26 des Differenzdrucksensors 24 zur Auslasskammer 30 hin, angedeutet durch Pfeile 60, entsprechend ausgelenkt wird. Die Membran 26 verringert dabei die Kraft, mit der das Drucksensorelement 36 gegen den Gegendorn 52 gedrückt wird. Die Kondensatorplatten des Drucksensorelements 36 werden so voneinander weg bewegt und die Kapazität des Drucksensorelements 36 verändert. Die Vorspannung der Membran 26 ist vorzugsweise so groß, dass auch bei einem maximal auftretenden Differenzdruck noch ein geringer Kontakt zwischen dem Drucksensorelement 36 und dem Gegendruckdorn 52 besteht.
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Bei einer zum vierten Ausführungsbeispiel aus der 7 alternativen Ausführungsform kann das Drucksensorelement 236 entsprechend dem in der 6 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel an dem freien Ende des Gegendruckdorns 252 befestigt sein und das Drucksensorelement 236 und der Gegendruckdorn 252 können wie bei dem in 7 gezeigten vierten Ausführungsbeispiel auf der der Einlasskammer 28 zugewandten Seite angeordnet sein.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Differenzdrucksensors 124 aus dem in der 5 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel so angeordnet sein, dass sich das Drucksensorelement 136 und der Gegendruckdorn 52 auf der der Einlasskammer 28 zugewandten Seite des Luftfiltergehäuses befinden. Die Membran 26 kann dabei wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel aus 5 angeordnet sein, so dass die Kondensatorplatten 138 und 140 im differenzdruckfreien Zustand den gleichen Abstand zueinander haben wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel. Alternativ kann die Membran 26 wie beim dritten Ausführungsbeispiel aus 7 etwa auf Höhe des freien Endes des Gegendruckdorns 52 an der Hülse 34 befestigt sein, so dass im differenzdruckfreien Zustand die Kondensatorplatten 138 und 140 aneinander anliegen. Die Funktionsweise ist ansonsten analog zum vierten Ausführungsbeispiel in 7.
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Bei allen oben beschriebenen Ausführungsbeispielen eines Luftfilters 10, insbesondere eines Differenzdrucksensors 24; 124; 224, sind unter anderem folgende Modifikationen möglich:
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf einen Luftfilter 10 einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Vielmehr kann sie auch bei andersartigen Filtern, beispielsweise für Flüssigkeiten, beispielsweise Öl, Kraftstoff oder Wasser, eingesetzt werden. Die Erfindung kann auch bei andersartigen Brennkraftmaschinen, beispielsweise Industriemotoren, verwendet werden. Sie kann auch in andersartigen technischen Gebieten, beispielsweise bei der Wasseraufbereitung, der Luftaufbereitung oder bei Klimaanlagen, eingesetzt werden.
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Es können auch mehr als ein Drucksensorelement 36; 136; 236 und entsprechende Gegendorne 52 vorgesehen sein.
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Anstelle des Gegendorns 52 kann auch ein andersartiger Gegenkörper vorgesehen sein.
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Der Gegendorn 52 kann statt mit den Speichen 54 auch in einer anderen Weise gehäusefest im Luftfiltergehäuse 12 angeordnet sein.
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Die Auswerteeinheit 46 kann statt separat am Luftfiltergehäuse 12 befestigt auch in die Motorsteuerung 50 integriert sein.
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Die Differenzdrucksensoren 24; 124; 224 können statt einstückig mit dem Luftfiltergehäuse 12 verbunden auch trennbar dort angeordnet sein.
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Die Differenzdrucksensoren 24; 124; 224 können statt neben dem Filtermedium 22 auch in einer anderen Weise im Luftfiltergehäuse 12 zwischen der Reinseite und der Rohseite des Filtermediums 22 angeordnet sein.
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Anstelle des flachen Filtermediums 22 kann auch ein andersartiges, beispielsweise hohles, insbesondere rundes, ovales oder eckiges, Filtermedium verwendet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008057447 A1 [0003]
