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Die Erfindung betrifft einen Filter, insbesondere einen Innenraumfilter für ein Kraftfahrzeug zum Filtern einer in einen Fahrzeuginnenraum zuführbaren Luft, mit einem Rahmen und einem von diesem austauschbar aufgenommenen Filtermedium. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung solch eines Filters sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Filter.
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Üblicherweise ist bei Kraftfahrzeugen im Abstand von zwei Jahren oder nach einer gewissen Kilometerlaufleistung ein Innenraumfilter zu wechseln. Mit dem Innenraumfilter wird eine Luft, die in einen Fahrzeuginnenraum zuführbar ist, gefiltert, d.h. von Feinstaub und Partikeln gereinigt, die dann am Filtermedium des Innenraumfilters zurückbleiben und anhaften. Üblicherweise wird hierzu der komplette Filter, inklusive Filtermedium und Rahmen, aus dem Klimagerät entfernt, entsorgt und durch einen neuen Filter ersetzt. Wünschenswert wäre einen kostengünstigeren Filter bereitzustellen.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die vorstehend genannten Nachteile zumindest teilweise zu beseitigen. Diese Aufgabe wird durch einen Filter gemäß Anspruch 1, ein Verfahren gemäß Anspruch 8 sowie ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Filter, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, bereitgestellt. Bei dem Filter handelt es sich insbesondere um einen Innenraumfilter zum Filtern einer in einen Innenraum des Kraftfahrzeugs zuführbaren Luft. Der Filter hat einen Rahmen, aufweisend ein erstes und zweites Rahmenelement, sowie ein flexibles, luftdurchlässiges Filtermedium, welches das Innere des Rahmens überspannt und zwischen das erste und zweite Rahmenelement einklemmbar ist, wobei das Filtermedium aus dem eingeklemmten Zustand zerstörungsfrei vom Rahmen lösbar ist. Dadurch wird ein Filter geschaffen, dessen Filtermedium austauschbar ist und dessen Rahmen wiederverwendbar ist und somit nicht ausgetauscht werden muss. Dadurch wird ein nachhaltiger Filter geschaffen, bei dem weniger Müll anfällt. Außerdem wird ein kostengünstiger Austausch des Filtermediums erreicht, da nur das Filtermedium und nicht der Rahmen ausgetauscht werden müssen. Das Filtermedium kann somit in Form einer flachen Filtermedium-Lage in Form einer Meterware, beispielsweise auf großen Rollen, bereitgestellt werden. Der Wechsel des Filtermediums kann direkt in den Werkstätten durchgeführt werden. Eine weitere Kostenreduktion kann dadurch erreicht werden, dass für mehrere Fahrzeugmodelle nur ein und dasselbe Filtermedium vorgehalten werden muss, welches dann beim Wechsel des Filtermediums passend zum jeweils verwendeten Rahmen konfektioniert wird.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das erste Rahmenelement eine erste Reihe an Umlenkstäben und das zweite Rahmenelement eine zweite Reihe an Umlenkstäben auf, wobei in einem zusammengebauten Zustand des Rahmens, die erste Reihe in einer Ebene liegt, welche parallel zu einer Ebene ist, in der die zweite Reihe verläuft. Dadurch kann aus einer flachen, ebenen Filtermedium-Lage ein zickzack-förmiges Filtermedium geformt werden, indem die ebene Filtermedium-Lage zwischen die Rahmenelemente gelegt wird und diese ineinandergefügt werden. Ein solches zickzack-förmiges Filtermedium hat den Vorteil einer höheren Stabilität gegenüber der durchströmenden Luft sowie einer deutlich vergrößerten Durchströmungsfläche (verglichen mit einem ebenen Filtermedium) für die durchströmende Luft.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in einem zusammengebauten Zustand des Rahmens, in einer Richtung entlang der Reihen die Umlenkstäbe versetzt zueinander. Dabei entspricht die Richtung entlang der Reihen einer Richtung innerhalb der Ebene der jeweiligen Reihe an Umlenkstäben, welche senkrecht zu den einzelnen Stäben dieser Reihe verläuft.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Umlenkstäbe in regelmäßigen Abständen zueinander versetzt.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind das erste und zweite Rahmenelement ineinanderfügbar. Insbesondere sind das erste und zweite Rahmenelement zerstörungsfrei lösbar aneinander befestigbar, beispielsweise einen Reibschluss oder einen Formschluss, z.B. eine Einrastung. Ferner kann als Formschluss eine Verriegelung vorgesehen sein.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind das erste und zweite Rahmenelement über ein Scharnier miteinander verbunden, so dass das erste und zweite Rahmenelement einen auf- und zuklappbaren Rahmen bilden. Dadurch wird ein noch schnellerer Wechsel des Filtermediums ermöglicht sowie die Möglichkeit eines falschen Zusammenbaus des Rahmens verhindert.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Rahmen eine Klinge auf, mit welcher das Filtermedium zuschneidbar ist. Somit wird ermöglicht, dass mittels des Rahmens selbst der Zuschnitt des Filtermediums erfolgt. Beim Filtermediumwechsel hält die Fachkraft den geöffneten Rahmen so, dass sich die Lage an Filtermedium zwischen den beiden Rahmenelementen befindet und fügt die beiden Rahmenelemente ineinander bzw. klappt den Rahmen zu. Dadurch wird das Filtermedium zwischen den Rahmenelementen eingeklemmt und gleichzeitig abgeschnitten.
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Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Filters, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit den Schritten: Bereitstellen eines ersten und zweiten Rahmenelements; Bereitstellen eines flexiblen, luftdurchlässigen Filtermediums; Ineinanderfügen des ersten und zweiten Rahmenelements, wobei das Filtermedium zerstörungsfrei lösbar zwischen dem ersten und zweiten Rahmenelement eingeklemmt wird. Durch dieses Verfahren wird eine kostengünstige und nachhaltige Möglichkeit für einen Filtertausch geschaffen. Wie bereits erwähnt, kann das Filtermedium in Form einer flachen, ebenen Filtermedium-Lage auf großen Rollen bereitgestellt werden. Der Wechsel des Filtermediums kann direkt in den Werkstätten durchgeführt werden.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird während dem Schritt des Ineinanderfügens das Filtermedium von zumindest einer Klinge, welche an einem der Rahmenelemente angebracht ist, zumindest eine Seite des Filtermediums zugeschnitten.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird das Filtermedium während des Ineinanderfügens von einem ebenen Zustand in einen zickzack-förmigen Zustand gebracht.
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Darüber hinaus stellt die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit solch einem Filter bereit.
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Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen Zeichnungen ist folgendes dargestellt:
- 1 zeigt schematisch einen Filter in einem aufgeklappten Zustand gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einer Seitenansicht, und
- 2 zeigt den Filter aus 1 in einem zugeklappten Zustand in einer Draufsicht.
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Der Filter 1 ist insbesondere in einem nicht dargestellten Kraftfahrzeug, beispielsweise einem Personenkraftwagen, eingebaut. Insbesondere handelt es sich bei dem Filter 1 um einen Innenraumfilter zum Filtern einer einem Innenraum bzw. Insassenraum des Kraftfahrzeugs zuführbaren Luft.
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Der Filter 1 weist einen Rahmen 2 auf (siehe 2). Dieser ist vorzugsweise rundum geschlossen und beispielsweise rechteckig oder quadratisch. Es ist selbst verständlich auch möglich, dass der Rahmen nicht vollständig geschlossen ist, beispielsweise aus baulichen Gründen, was aber nachteilig für die Stabilität des Rahmens wäre. Der Rahmen 2 weist ein erstes Rahmenelement 3 und ein zweites Rahmenelement 4 auf. Das erste und zweite Rahmenelement 3, 4 sind ebenfalls jeweils rundum geschlossene und beispielsweise rechteckige oder quadratische Bauteile in Rahmenform. Beispielsweise sind das erste und zweite Rahmenelement 3, 4 aus Kunststoff, Kohlefaser, Metall (beispielsweise Aluminium oder Stahl), wobei das erste und zweite Rahmenelement 3, 4 auch aus unterschiedlichen der genannten Materialien sein können. Das erste und zweite Rahmenelement 3, 4 sind ineinanderfügbar, insbesondere mit leichtem Spiel ineinanderfügbar. Beispielsweise wird das erste Rahmenelement 3, im ineinandergefügten Zustand, vom zweiten Rahmenelement 4 umgriffen oder umgekehrt. Im ineinandergefügten Zustand sind das erste und zweite Rahmenelement 3, 4 aneinander lösbar befestigt, beispielsweise durch Formschluss oder Reibschluss, wie beispielsweise einer lösbaren Einrastung. Im dargestellten Ausführungsbeispiel (siehe 1) sind das erste und zweite Rahmenelement 3, 4 über ein Scharnier 5, welches an einer Seite der beiden Rahmenelemente 3, 4 angeordnet ist, miteinander verbunden. Auf diese Weise wird ein Rahmen 2 ausgebildet, der auf- und zuklappbar ist. Der Rahmen 2 kann jedoch auch ohne ein solches Scharnier 5 ausgebildet werden, wobei insbesondere das erste und zweite Rahmenelement 3, 4 im nicht-ineinandergefügten Zustand nicht miteinander verbunden sind. Zur lösbaren Befestigung aneinander kann beispielsweise eine Verriegelung oder ein die Rahmenelemente 3, 4 umgreifender Clip vorgesehen sein, die/der im Falle des Vorhandenseins des Scharniers 5, auf der dem Scharnier 5 entgegengesetzten Seite des ersten und zweiten Rahmenelements 3, 4 vorgesehen ist.
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Zwischen das erste Rahmenelement 3 und das zweite Rahmenelement 4 ist ein Filtermedium 6 einklemmbar. Das Filtermedium 6 weist zumindest eine Basislage auf, die insbesondere als Partikelfilter fungiert und angepasst ist Verunreinigungspartikel und Feinstaub aus der durch sie hindurchgeführten Luft herauszufiltern. Sowohl die Basislage als auch das Filtermedium 6 sind flexibel und luftdurchlässig. Die Basislage ist aus einem luftdurchlässigen Filtermaterial aus beispielsweise Baumwolle, Zellulosefasern und/oder Schaumstoff.
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Optional kann diese Basislage des Filtermediums 6 mit einer Schicht Adsorbens beschichtet sein, um Feuchte und/oder Kohlendioxid aus der Luft herauszufiltern. Das Adsorbens kann ein Stoff aus der Gruppe umfassend die folgenden Stoffe sein: Zeolith, Silikagel, Amin, Polyamid MOF (Metallorganische Gerüstverbindung) und/oder Calciumoxid. Ferner kann die Basislage des Filtermediums 6 eine Kohleschicht aufweisen (insbesondere stromabwärts des Adsorbens), welche durch Aktivkohle gebildet wird, um VOCs (d.h. Volatile Organic Compounds bzw. flüchtige organische Verbindungen) aus der durchströmenden Luft zu adsorbieren.
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Im geöffneten Zustand des Rahmen 2 (siehe 1), d.h. in einem Zustand in dem das erste Rahmenelement 3 und das zweite Rahmenelement 4 noch nicht ineinandergefügt sind, abgesehen vom Scharnier 5, ist das Filtermedium 6 insbesondere eine flache, ebene Lage. Diese kann von einer Rolle an Meterware abgerollt und zwischen das erste und zweite Rahmenelement 3, 4 eingelegt werden, wie in 1 dargestellt.
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Werden das erste Rahmenelement 3 und das zweite Rahmenelement 4 ineinandergefügt bzw. zugeklappt, dann wird das Filtermedium 6 zwischen diesen Rahmenelementen 3, 4 eingeklemmt und in eine Zickzackform gebracht, siehe 2, in der die Linien der Zickzackform dargestellt sind.
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Zum Ausbilden dieser Zickzackform ist das erste Rahmenelement 3 mit einer ersten Reihe an Umlenkstäben 7 versehen, von denen, der Übersichtlichkeit halber, nur zwei mit einem Bezugszeichen versehen sind. Diese Umlenkstäbe 7 sind innerhalb einer Ebene angeordnet, die parallel zur Seite des ersten Rahmenelements 3 verläuft, welche zum zweiten Rahmenelement 4 weist. Ferner sind die Umlenkstäbe 7 am Ende des ersten Rahmenelements 3 angeordnet, welches zum zweiten Rahmenelement 4 weist.
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Ferner ist das zweite Rahmenelement 4 mit einer zweiten Reihe an Umlenkstäben 8 versehen, von denen, der Übersichtlichkeit halber, nur zwei mit einem Bezugszeichen versehen sind. Diese Umlenkstäbe 8 sind innerhalb einer Ebene angeordnet, die parallel zur Seite des zweiten Rahmenelements 4 verläuft, welche zum ersten Rahmenelement 3 weist. Ferner sind die Umlenkstäbe 8 am Ende des zweiten Rahmenelements 4 angeordnet, welches zum ersten Rahmenelement 3 weist.
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Eine Richtung x kennzeichnet eine Richtung entlang der Reihen der Umlenkstäbe 7, 8, d.h. die Richtung x ist parallel zu den Ebenen, in denen die Umlenkstäbe 7 und 8 ausgebildet sind, wenn das erste Rahmenelement 3 und das zweite Rahmenelement 4 vollständig ineinandergefügt sind, d.h. einem zusammengebauten Zustand des Rahmens 2. Entlang der Richtung x sind die Umlenkstäbe 7 und 8, im zusammengebauten Zustand des Rahmens 2, in regelmäßigen Abständen versetzt zueinander. Das heißt, entlang der Richtung x folgt einem der Umlenkstäbe 7 einer der Umlenkstäbe 8, dann wieder einer der Umlenkstäbe 7 und dann wieder einer der Umlenkstäbe 8, jeweils in regelmäßigen Abständen zueinander.
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Auf einer Seite ist das erste Rahmenelement 3 oder das zweite Rahmenelement 4 mit einer Klinge 9 versehen. Für den Fall, dass ein Scharnier 5 vorhanden ist, ist die Klinge 9 am entgegengesetzten Ende zum Scharnier 5, an dem ersten Rahmenelement 3 oder dem zweiten Rahmenelement 4 angeordnet. Mit der Klinge 9 wird das Filtermedium 6 automatisch und passgenau abgeschnitten, während der Rahmen 2 zugeklappt wird bzw. das erste und zweite Rahmenelement 3, 4 ineinandergefügt werden. Die Klinge 9 kann auch entfallen, wobei dann das Filtermedium 6 entsprechend mit einem Messer zuzuschneiden bzw. zu konfektionieren ist.
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Es ist vorteilhaft, wenn die Geometrie der Rahmenelemente 3, 4 bzw. des Rahmens 2 auf der Scharnierseite so ausgeführt ist, dass das Filtermedium 6 dort möglichst frühzeitig eingeklemmt wird, um ein Herausrutschen während dem Konfektionieren des Filtermediums 6 zu vermeiden.
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Hinsichtlich der Breite des Filtermediums 6 in einer Richtung entlang der Umlenkstäbe 7, 8 (d.h. der Breite des Filtermediums 6 auf der Rolle in Form einer Meterware) ist es vorteilhaft, wenn die Breite dergestalt ist, dass das Filtermedium 6, im nicht-ineinandergefügten Zustand der Rahmenelemente 3, 4, über die Rahmenelemente 3, 4 übersteht und durch Einklemmen zwischen den Rahmenelementen 3, 4 entsprechend zwischen dem ersten und zweiten Rahmenelement 3, 4 abdichtet. Um dabei ein Verklemmen beim Ineinanderfügen des ersten und zweiten Rahmenelements 3, 4 zu vermeiden, ist eines oder beide der Rahmenelemente 3, 4 so ausgeführt, dass sich dessen Querschnitt verjüngt, damit die Klemmwirkung erst kurz vor dem vollständigen Verschluss des Rahmens 2 eintritt.
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Während die Erfindung detailliert in den Zeichnungen und der vorangehenden Beschreibung veranschaulicht und beschrieben wurde, ist diese Veranschaulichung und Beschreibung als beispielhaft und nicht als beschränkend zu verstehen und es ist nicht beabsichtigt die Erfindung auf das offenbarte Ausführungsbeispiel zu beschränken. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Merkmale in verschiedenen abhängigen Ansprüchen genannt sind, soll nicht andeuten, dass eine Kombination dieser Merkmale nicht auch vorteilhaft genutzt werden könnte.
