DE102019214732A1

DE102019214732A1 - Erfassungseinrichtung

Info

Publication number: DE102019214732A1
Application number: DE102019214732.1A
Authority: DE
Inventors: Alfred Elsässer; Achim Gommel; Stefan Görhardt; Christian Schädle
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2019-09-26
Filing date: 2019-09-26
Publication date: 2021-04-01

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Erfassungseinrichtung (1) zur Erfassung eines Zustandes eines Filtermaterials (2) mit zumindest einem Sensor (3).Erfindungswesentlich ist dabei,- dass eine drahtlose Kommunikationseinrichtung (4) vorgesehen ist,- dass eine Energieversorgungseinrichtung (5) vorgesehen ist,- dass zumindest eine mechanische Befestigungseinrichtung (6) zur lösbaren mechanischen Befestigung der Erfassungseinrichtung (1) an dem Filtermaterial (2) vorgesehen ist.Hierdurch können eine Kosten- und Ressourceneinsparung erreicht werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung eines Zustandes eines Filtermaterials gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem einen Luftfilter mit einem zick-zack-förmig gefalteten Filtermaterial und einer solchen lösbar mechanisch daran befestigten Erfassungseinrichtung.
Zur Feststellung einer Beladung eines Filtermaterials kann beispielsweise ein Differenzdruck zwischen einer Rohseite und einer Reinseite des Filtermaterials erfasst werden, wobei ein oberhalb eines vordefinierten Grenzwertes liegender Differenzdruck auf einen bevorstehenden Austausch des Filtermaterials hinweist. Die Differenzdruckmethode eignet sich jedoch üblicherweise nur für Filtermaterialien mit großen Drücken und hohen Volumenströmen und sind deshalb für beispielsweise Innenraumfilter bei Kraftfahrzeugen nicht oder nur bedingt geeignet. Bei derartigen Innenraumfiltern ist es deshalb bekannt, entsprechende Sensoren zur Erfassung des Zustandes des Filtermaterials einzusetzen.
Aus der DE 10 2009 040 707 A1 ist eine gattungsgemäße Erfassungseinrichtung zur Erfassung eines Zustandes eines Filtermaterials bekannt, welches Stirnseiten, Längsseiten, sowie Falten mit Faltentälern, Faltenwänden und Faltenspitzen aufweist. Im Filtermaterial ist dabei ein Sensor zugeordnet, der auf das eingesetzte Filtermaterial abgestimmt und durch ein entsprechendes Anbindemittel mit dem Filtermaterial verbunden ist, so dass er nur unter Zerstörung des Filtermaterials, der Anbindemittel und/oder des Sensors vom Filtermaterial lösbar ist. Hierdurch soll gewährleistet werden, dass der verwendete Sensor stets auf das eingesetzte Filtermaterial abgestimmt ist.
Aus der DE 44 14 594 A1 ist eine Sensoranordnung bekannt, bei der ein Zinndioxid-Gassensor zur Detektion von in der Luft enthaltenen Schadstoffen eingesetzt wird. Mittels einer Auswertemethode werden sowohl Nitrosegase enthaltende Dieselabgase als auch oxidierbare Gase enthaltende sonstige Abgase detektiert.
Aus der DE 101 08 274 A1 ist eine Vorrichtung zur Bestimmung und Beladung eines Filters bekannt, die einen Sensor zur Ermittlung einer Schadstoffbelastung sowie eine Auswerteschaltung aufweist. Die Auswerteschaltung ermittelt aufgrund der Sensorsignale als Maß für die Schadstoffbelastung und aus deren Dauer die Filterbeladung.
Nachteilig bei der gattungsgemäßen Erfassungseinrichtung ist jedoch, dass bei einem turnusmäßig anstehenden Filterwechsel nicht nur das verbrauchte Filtermaterial entsorgt bzw. ausgetauscht wird, sondern zugleich auch die unlösbar damit verbundene Erfassungseinrichtung, obwohl diese noch funktioniert.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für eine Erfassungseinrichtung der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die insbesondere die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwindet.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung eines Zustandes eines Filtermaterials anzugeben, die über eine spezielle und zugleich lösbare Befestigungseinrichtung lösbar an einem zu überwachenden Filtermaterial angebracht und dadurch bei einem turnusmäßig erforderlichen Austausch des Filtermaterials von diesem abgenommen und wieder verwendet werden kann. Die erfindungsgemäße Erfassungseinrichtung besitzt dabei zumindest einen Sensor sowie eine drahtlose Kommunikationseinrichtung, über welche sie beispielsweise mit einer Auswerteeinrichtung in einem Kraftfahrzeug kommunizieren, insbesondere Daten austauschen, kann. Darüber hinaus vorgesehen ist eine Energieversorgungseinrichtung, beispielsweise eine Batterie, die der elektrischen Energieversorgung des Sensors und der Kommunikationseinrichtung dient. Erfindungsgemäß ist darüber hinaus zumindest eine mechanische Befestigungseinrichtung zur lösbaren mechanischen Befestigung der Erfassungseinrichtung an dem Filtermaterial vorgesehen. Über eine solche lösbare Befestigungseinrichtung kann die erfindungsgemäße Erfassungseinrichtung nahezu beliebig wieder verwendet werden, wodurch nicht nur eine Kostenreduzierung, sondern auch eine erhebliche Ressourcenschonung erreicht werden können.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist der zumindest ein Sensor als Gassensor, insbesondere als Luftgütesensor, oder als Feuchtesensor ausgebildet. Hierdurch lässt sich beispielsweise die Luftgüte und damit indirekt ein Beladungszustand des Filtermaterials bestimmen. Ist der Sensor beispielsweise als Feuchtesensor ausgebildet, so kann über diesen die Feuchte der durch das Filtermaterial strömenden Luft erfasst und gegebenenfalls eine entsprechende Maßnahme ergriffen werden, beispielsweise ein vorangehendes oder nachfolgendes Trocknen.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist ein RFID-Lesegerät vorgesehen, wobei zusätzlich oder alternativ die drahtlose Kommunikationseinrichtung einen Bluetooth Low Energy (BLE) Chip aufweisen kann. Der BLE-Chip ermöglicht dabei eine Datenübertragung der seitens des Sensors erfassten Daten und ist üblicherweise an einer repräsentativen Stelle der Erfassungseinrichtung damit an einer repräsentiven Stelle des Filtermaterials angeordnet. Über den RFID-Leser kann unmittelbar erfasst werden, ob die eingesetzte Erfassungseinrichtung und das damit zu überwachende Filtermaterial, das hierfür mit einem RFID- Transponder ausgestattet sein muss, kompatibel sind. Hierdurch kann insbesondere vergleichsweise einfach überprüft werden, ob das eingesetzte Filtermaterial den hohen Qualitätsanforderungen für ein in diesem Bereich einzusetzendes Filtermaterial entspricht. Die RFID-Erfassungseinrichtung kann dabei mit einer entsprechenden Auswerteeinrichtung und/oder mit einem RFID-Transponder am Filtermaterial kommunizieren.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung sind/ist der Sensor und/oder die Energieversorgungseinrichtung austauschbar. Hierdurch ist es möglich, die Lebensdauer der erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung deutlich zu steigern, da beispielsweise als Energieversorgungseinrichtung eingesetzte Batterien einfach ausgetauscht werden können, ebenso wie beispielsweise ein defekter Sensor.
Zweckmäßig weist die Erfassungseinrichtung zwei V-förmig angeordnete Schenkel auf. Durch eine derartige Querschnittsform ist es möglich, die erfindungsgemäße Erfassungseinrichtung über eine Faltenspitze eines zick-zack-förmigen gefaltenen Filtermaterials zu stülpen und mit ihren Schenkeln innerhalb des Filtermaterials bzw. in Filtermaterialtälern anzuordnen, so dass die Erfassungseinrichtung üblicherweise hinsichtlich ihrer Außenabmessungen nicht oder lediglich marginal über das Filtermaterial eines Filterelements hinausragt, so dass die Erfassungseinrichtung zusammen mit dem Filtermaterial vergleichsweise einfach in bereits bestehende Luftfilterkästen einbaubar ist.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung sind die beiden Schenkel miteinander verbunden, wobei an einem Schenkel sowohl die Energieversorgungseinrichtung als auch der Sensor und die Kommunikationseinrichtung angeordnet sind. Am anderen Schenkel kann beispielsweise ein nach innen gerichteter Widerhaken bzw. ein nach innen umgebogender Rand angeordnet sein, der sich bei einem Überstülpen der V-förmigen Erfassungseinrichtung über eine Faltenspitze des Filtermaterials mit dem Filtermaterial verhakt und dadurch die Erfassungseinrichtung mit dem Filtermaterial verbindet. Ein derartiger Widerhaken bzw. nach innen umgeformter Rand kann selbstverständlich auch an beiden Schenkeln angeordnet sein. Befestigt wird eine solche Erfassungseinrichtung mittels einer zugehörigen Befestigungseinrichtung, beispielsweise einer Federstahlklammer, die von außen über die beiden Schenkel der V-förmigen Erfassungseinrichtung geklemmt wird. Alternativ ist selbstverständlich auch denkbar, dass an einem Schenkel die Energieversorgungseinrichtung und am anderen Schenkel der Erfassungseinrichtung der Sensor und die Kommunikationseinrichtung angeordnet sind. In diesem Fall können die beiden Schenkel miteinander verbunden oder aber auch getrennt voneinander angeordnet sein, wobei in beiden Fällen eine entsprechende elektrische bzw. datenübertragungsfähige Verbindung zwischen der Energieversorgungseinrichtung und der Kommunikationseinrichtung und dem Sensor vorhanden sein müssen. Eine Befestigung einer solchen Erfassungseinrichtung kann ebenfalls wieder über eine eine oder mehrere Federstahlklammern aufweisende Befestigungseinrichtung erfolgen. Auch bei einer solche können an den einzelnen Schenkeln entsprechende Widerhaken bzw. nach innen umgeformte Ränder vorgesehen sein, die sich bei einem Andrücken der beiden Schenkel an das Filtermaterial durch die Federstahlklammer mit dem Filtermaterial verhaken.
Zweckmäßig sind an den Schenkeln der V-förmigen Erfassungseinrichtung Ausnehmungen zur zumindest teilweisen Aufnahme und Positionierung der Energieversorgungseinrichtung, des zumindest einen Sensors und der Kommunikationseinrichtung angeordnet. Durch derartige Ausnehmungen kann insbesondere eine vordefinierte Positionierung und zugleich auch eine Fixierung der zuvor genannten Komponenten an der Erfassungseinrichtung vergleichsweise einfach erreicht werden.
Zweckmäßig weist die zumindest eine Befestigungseinrichtung eine Federstahlklammer mit zwei Federstahlschenkeln auf, wobei an den Schenkeln der Erfassungseinrichtung jeweils zumindest eine Aufnahme oder ein Durchbruch zur Aufnahme und Fixierung der Federstahlschenkel vorgesehen ist. Bei einer derartigen Ausführungsform ist eine Fixierung der Erfassungseinrichtung über beispielsweise eine oder mehrere Federstahlklammern im Bereich einer Faltenspitze des Filtermaterials vergleichsweise einfach, das heißt insbesondere händisch und ohne Werkzeug, möglich, wodurch eine Montage und Demontage der Erfassungseinrichtung einfach und ohne Hilfsmittel möglich ist. Über die Durchbrüche bzw. Aufnahmen an den Schenkeln der Erfassungseinrichtung kann eine Art Hinterschnittverbindung mit den Federklammerschenkeln erreicht werden, wodurch diese selbstfixierend an der Erfassungseinrichtung und dem Filtermaterial fixierbar sind.
Bei einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung weist diese ein keilförmiges Kunststoffgehäuse auf, in/auf dem die Energieversorgungseinrichtung, der zumindest eine Sensor und die Kommunikationseinrichtung angeordnet sind. Die zumindest eine mechanische Befestigungseinrichtung besitzt eine T-förmigen Raststift, der in einer an einer Keilspitze des Kunststoffgehäuses vorgesehenen Rastöffnung verrastbar ist. In diesem Fall wird die so ausgebildete Erfassungseinrichtung somit zwischen zwei Faltenwänden in ein Faltental des zick-zack-förmig gefaltetem Filtermaterials eingesteckt und dadurch in diesem und insbesondere ohne Überstand über das Filtermaterial nach außen angeordnet. Zur Fixierung der Erfassungseinrichtung wird von der anderen Seite des Filtermaterials, das heißt an einem Talgrund, der Raststift zunächst durch das Filtermaterial und anschließend in die Rastöffnung eingesteckt und dadurch die Erfassungseinrichtung lösbar mechanisch am Filtermaterial fixiert. Zum Lösen muss lediglich der zumindest Raststift bzw. gegebenenfalls mehrere Raststifte wieder aus den zugehörigen Rastöffnungen gezogen und anschließend die Erfassungseinrichtung aus dem Filtertal entnommen werden. Bei einer derartigen Ausführungsform kann insbesondere eine Anordnung der Energieversorgungseinrichtung bzw. der Kommunikationseinrichtung innerhalb des Kunststoffgehäuses erfolgen, wodurch diese besonders geschützt, insbesondere spritzwasser- und staubgeschützt, angeordnet werden können.
Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung besitzt diese eine T-förmigen Querschnitt mit einem Flansch und einem senkrecht dazu abstehenden Steg, wobei die Energieversorgungseinrichtung, der Sensor und die Kommunikationseinrichtung am Flansch angeordnet sind. Die zumindest eine Befestigungseinrichtung weist dabei an einem freien Ende des Steges ein Federelement auf, über welches sich die Erfassungseinrichtung gegenüber einem Grund eines Faltentals abstützt. Zusätzlich besitzt die Befestigungseinrichtung in diesem Fall zwei seitlich von dem Steg abstehende Hakenelemente zum Verhaken mit dem Filtermaterial. Zur Montage wird diese Erfassungseinrichtung in ein Faltental des zick-zack-förmig gefalteten Filtermaterials eingedrückt, wobei das Federelement am freien Ende des Steges nach Kontakt mit dem Faltentalgrund gespannt wird. Gleichzeitig gleiten die beiden Hakenelemente entlang der seitlichen V-förmigen Faltenwände. Lässt man die Erfassungseinrichtung los, so drückt das Federelement den Steg und darüber die Erfassungseinrichtung aus dem Faltental heraus, was durch ein Verhaken der beiden Hakenelemente mit den seitlichen Faltenwände des Filtermaterials verhindert wird. Hierdurch kann ein mechanisch fester aber dennoch auch lösbarer Sitz der Erfassungseinrichtung im jeweiligen Faltental des Filtermaterials geschaffen werden. Zur Demontage der Erfassungseinrichtung kann diese einfach durch einen entsprechenden Kraftaufwand aus dem jeweiligen Faltental herausgezogen werden oder aber die beiden seitlichen, V-förmigen Faltenwände werden nach außen gebogen, bis die beiden Hakenelemente ihren haltenden Kontakt mit den Faltenwänden verlieren, woraufhin die Erfassungseinrichtung einfach aus dem jeweiligen Faltental entnommen werden kann.
Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, einen Luftfilter mit einem zick-zack-förmigen gefalteten Filtermaterial sowie einer lösbar mechanisch daran befestigten Erfassungseinrichtung entsprechend den vorherigen Absätzen anzugeben, wobei ein derartiges Luftfilter beispielsweise als Innenraumfilter in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden kann. Der besondere Vorteil eines derartigen Luftfilters ist, dass bei einem turnusmäßig erforderlichen Austausch des Filtermaterials die erfindungsgemäße Erfassungseinrichtung wieder verwendet werden kann, wodurch nicht nur eine Ressourcenschonung, sondern auch eine deutliche Kostenreduzierung erreicht werden können.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch,

1 eine Ansicht auf eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung in an einem Filtermaterial fixiertem Zustand,
2 eine Darstellung wie in 1, jedoch ohne Filtermaterial,
3 eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Filtereinrichtung in einer Schnittdarstellung in am Filtermaterial montiertem Zustand,
4a - c einzelne Montageschritte der Erfassungseinrichtung gemäß den 1 bis 3 an einem Filtermaterial,
5 eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung mit einem Federelement und Hakenelementen,
6 eine Seitenansicht auf die Erfassungseinrichtung gemäß 5, jedoch ohne Haken- und Federelemente,
7 eine weitere alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung in am Filtermaterial montiertem Zustand inkl. Detaildarstellung der Befestigungseinrichtung,
8 eine Ansicht auf die Erfassungseinrichtung gemäß der 7.

Entsprechend den 1 bis 8 weist eine Erfassungseinrichtung 1 zur Erfassung eines Zustandes eines Filtermaterials 2 zumindest einen Sensor 3, eine drahtlose Kommunikationseinrichtung 4, eine Energieversorgungseinrichtung 5 sowie zumindest eine mechanische Befestigungseinrichtung 6 zur lösbaren mechanischen Befestigung der Erfassungseinrichtung 1 an dem Filtermaterial 2 auf. Der zumindest eine Sensor 3 kann beispielsweise als Gassensor, insbesondere als Luftgütesensor, oder als Feuchtesensor ausgebildet sein und darüber beispielsweise einen Beladungszustand des Filtermaterials 2 erfassen. Zusätzlich vorgesehen sein kann ein RFID-Leser 7, über welchen beispielsweise durch Kommunikation mit einem am Filtermaterial 2 angeordneten und nicht näher bezeichneten RFID-Transponder eine Kompatibilität zwischen der Erfassungseinrichtung 1 und dem von dieser zu überwachenden Filtermaterial 2 überprüft werden kann. Hierdurch kann vergleichsweise einfach sichergestellt werden, dass in einem Luftfilter 8, beispielsweise einem Innenraumluftfilter in einem Kraftfahrzeug, sowohl das richtige Filtermaterial 2 als auch die richtige Erfassungseinrichtung 1 verbaut sind. Dies ist insbesondere zur Aufrechterhaltung hoher Qualitätsansprüche erforderlich.
Die drahtlose Kommunikationseinrichtung 4 kann beispielsweise einen BLE-Chip 9 aufweisen, über welche eine drahtlos Kommunikation mit einer Auswerte- und/oder Steuereinrichtung in einem Kraftfahrzeug ermöglicht wird. Sowohl der Sensor 3 als auch die Energieversorgungseinrichtung 5, welche beispielsweise Akkus oder Batterien aufweisen kann, sind dabei vorzugsweise austauschbar ausgebildet, wodurch die Erfassungseinrichtung 1 nahezu unbegrenzt einsetzbar ist.
Gemäß den 1 und 2 ist die Energieversorgungseinrichtung 5 beispielsweise auf einer dem Filtermaterial 2 zugewandten Unterseite der Erfassungseinrichtung 1 als quaderförmige Batterie ausgebildet. Bei der Erfassungseinrichtung 1 gemäß der 3 ist die Energieversorgungseinrichtung 5 außen auf diese bzw. einen Schenkel 10b derselben aufgesetzt.
Betrachtet man die gemäß den 1 bis 4 dargestellten Erfassungseinrichtungen 1 näher, so kann man erkennen, dass diese jeweils zwei V-förmige angeordnete Schenkel 10a, 10b aufweisen, die in an dem Filtermaterial 2 montiertem Zustand in zwei benachbarte Faltentäler 11 eingreifen und an zwei benachbarten Faltenwänden 12 anliegen. Durch die V-förmig angeordneten Schenkel 10a, 10b umgreift die erfindungsgemäße Erfassungseinrichtung 1 auch eine Faltenspitze 13.
Betrachtet man die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung 1 gemäß den 1 und 2, so kann man erkennen, dass bei dieser die beiden Schenkel 10a, 10b miteinander verbunden sind, insbesondere sogar einstückig miteinander ausgebildet sind, wobei an einem Schenkel 10b sowohl die Energieversorgungseinrichtung 5 als auch der Sensor 3 und die Kommunikationseinrichtung 4 angeordnet sind. Die gemäß der 3 gezeigte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung 1 besitzt zwar ebenfalls zwei Schenkel 10a, 10b, die jedoch nicht direkt miteinander verbunden sind, aber sein könnten, wobei an einem Schenkel 10b die Energieversorgungseinrichtung 5 und am anderen Schenkel 10a der Sensor 3 und die drahtlose Kommunikationseinrichtung 4 angeordnet sind. Die Befestigungseinrichtung 6 weist hierbei zumindest eine bzw. zwei Federstahlklammern 14 auf, die jeweils zwei Federstahlschenkel 15a und 15b besitzen.
An den Schenkeln 10a, 10b der V-förmigen Erfassungseinrichtung 1 können dabei Aufnahmen 16 (vgl. die 1 und 2) oder Durchbrüche 17 zur Aufnahme und Fixierung bzw. zum Eingreifen von Endbereichen der Federstahlschenkel 15 vorgesehen sein, wodurch nicht nur eine vordefinierte Positionierung, sondern auch eine selbstfixierende Halterung für die Befestigungseinrichtung 6 bzw. die Federstahlklammern 14 geschaffen werden kann. An dem jeweiligen Schenkel 10a, 10b können darüber hinaus Ausnehmungen 18 zur zumindest teilweisen Aufnahme und Positionierung der Energieversorgungseinrichtung 5, des zumindest einen Sensors 3 und/oder der Kommunikationseinrichtung 4 angeordnet sein. Gemäß der 1 ist eine einzige solche mögliche Ausnehmung 18 für einen zugehörigen Sensor 3 dargestellt. Über eine derartige Ausnehmung 18 kann eine genau vordefinierte und lagefixierte Anordnung der zuvor genannten Komponenten 3, 4, 5 am jeweiligen Schenkel 10a, 10b der Erfassungseinrichtung 1 vergleichsweise einfach erreicht werden. Insbesondere können beispielsweise die Energieversorgungseinrichtung 5 bzw. der Sensor 3 in der Art von Clipsverbindungen in den zugehörigen Ausnehmungen 18 gehalten sein.
Betrachtet man die 1 und 2 nochmals, so kann man erkennen, dass die beiden Schenkel 10a, 10b unterschiedlich lang sind, wobei diese selbstverständlich auch gleichlang sein können. Ebenfalls vorgesehen sein können an diesen ein nach innen umgeformter Rand 25, wodurch eine bessere Verhakung und damit eine bessere Fixierung der Erfassungseinrichtung 1 an der jeweiligen Faltenwand 12 möglich ist. Ein derart nach innen umgeformter Rand 25 kann selbstverständlich auch bei der gemäß der 3 dargestellten Ausführungsform denkbar sein.
Montiert wird die erfindungsgemäße Erfassungseinrichtung 1 gemäß den 1 bis 3 dabei wie folgt: Gemäß der 4a wird zunächst die Erfassungseinrichtung 1 über eine Faltenspitze 13 und mit ihren beiden Schenkeln 10a, 10b in benachbarte Faltentäler 11 des Filtermaterials 2 eingeschoben. Anschließend wird die Befestigungseinrichtung 6 hier in der Art von zwei Federstahlklammern 14 über den Rücken der Erfassungseinrichtung 1 geschoben und gespannt, wie dies gemäß der 4b dargestellt ist. Gemäß der 4c werden dann noch Spannhilfsmittel 19 von den jeweiligen Federstahlklammern 14 entfernt, so dass die derart am Filtermaterial 2 angeordnete Erfassungseinrichtung 1, dass sie nicht oder vernachlässigbar gering über die Außenabmessungen des Filtermaterials 2 überstehen und dadurch in bestehende Luftfilterkästen problemlos einbaubar sind. Zur Demontage der Erfassungseinrichtung 1 werden zunächst die Spannhilfsmittel 19 an den jeweiligen Federstahl (14) angeordnet, diese entspannt und abgenommen, woraufhin die Erfassungseinrichtung 1 einfach von der jeweiligen Faltenspitze 13 des zick-zack-förmig gefaltetem Filtermaterials 2 abgezogen werden kann.
Betrachtet man nun eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung 1, wie diese gemäß den 5 und 6 dargestellt ist, so kann man bei der dort dargestellten Erfassungseinrichtung 1 einen T-förmigen Querschnitt mit einem Flansch 20 und einem senkrecht dazu abstehenden Steg 21 erkennen. Die Energieversorgungseinrichtung 5, der zumindest eine Sensor 3 und die drahtlose Kommunikationseinrichtung 4 sind dabei vorzugsweise am Flansch 20 angeordnet, während ein RFID-Leser 7 beispielsweise am Steg 21 angeordnet sein kann (vgl. 6). Die zumindest eine Befestigungseinrichtung 6 besitzt an einem freien Ende des Steges 21 ein Federelement 22 sowie zwei seitlich von dem Steg 21 abstehende Hakenelemente 23 zum Verhaken mit dem Filtermaterial 2. Das gemäß der 5 im Detail dargestellte Federelement 22 besitzt eine Schraubenfeder sowie einen Kolben, wobei die Schraubenfeder beim Einführen der erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung 1 in ein Faltental 11 beim Kontakt mit einem Faltengrund 24 gespannt wird. Bereits beim Eindrücken der Erfassungseinrichtung 1 in das Faltental 11 gleiten die Hakenelement 23 entlang der seitlichen, ebenfalls V-förmigen Faltenwände 12 entlang, bis der Flansch 20 der Erfassungseinrichtung 1 auf zwei benachbarten Faltenspitzen 13 aufliegt und ein weiteres Eindrücken in das jeweiligen Faltental 11 nicht mehr möglich ist. In diesem Zustand ist das Federelement 22 bereits gespannt. Beim anschließenden Loslassen versucht das Federelement 22 die Erfassungseinrichtung 1 wieder aus dem Faltental 11 herauszudrücken, wobei sich hierbei die Hakenelemente 23 in den seitlichen Faltenwänden 12 bzw. dem Filtermaterial 2 verhaken und dadurch die Erfassungseinrichtung 1 federvorgespannt im jeweiligen Faltental 11 halten. Zum Lösen der Erfassungseinrichtung 1 kann diese entweder mit erhöhtem Kraftaufwand aus dem jeweiligen Faltental 11 herausgezogen werden, oder aber es ist möglich, die beiden Faltenwände 12 des die Erfassungseinrichtung 1 aufnehmenden Faltentals 11 auseinander zu drücken, bis die Hakenelemente 23 ihre verhakenden Wirkung verlieren und die Erfassungseinrichtung 1 einfach entnommen werden kann.
Betrachtet man die 6 so kann man erkennen, dass der RFID-Leser 7 am Steg 21 angeordnet ist.
Bei der gemäß den 7 und 8 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung 1 besitzt diese ein keilförmiges Kunststoffgehäuse 26, an dem die Energieversorgungseinrichtung 5, der zumindest eine Sensor 3 und die drahtlose Kommunikationseinrichtung 4 angeordnet sind. Dabei ist beispielsweise denkbar, dass sich das Kunststoffgehäuse 6 nicht komplett über die gesamte Länge erstreckt, sondern ein Flansch 20a länger ist, so dass in diesem Fall der Sensor 3 unten am Flansch 20a angeordnet werden kann, wie dies gemäß der 8 dargestellt ist. Zur Fixierung der Erfassungseinrichtung 1 im jeweiligen Faltental 11 des Filtermaterials 2 weist die zumindest eine mechanische Befestigungseinrichtung 6 einen T-förmigen Raststift 27 auf, der in einer an einer Keilspitze des Kunststoffsgehäuses 26 vorgesehenen Rastöffnung 28 (vgl. die Detaildarstellung aus 7) verrastbar ist. In diesem Fall erfolgt somit eine Montage der Erfassungseinrichtung 1 durch Eindrücken in ein zugehöriges Faltental 11, bis die Erfassungseinrichtung 1 mit ihrem Flansch 20a auf zwei benachbarten Faltenspitzen 13 aufliegt, wie dies gemäß der 7 dargestellt ist. Anschließend wird von der Gegenseite der Raststift 27 durch den Faltengrund 24 gesteckt und in der Rastöffnung 28 verrastet. Hierdurch ist die Erfassungseinrichtung 1 am Filtermaterial 2 fixiert. Eine Demontage der Erfassungseinrichtung 1 vom Filtermaterial 2 kann durch ein zunächst erfolgendes Herausziehen des Raststifts 27 aus der Rastöffnung 28 bzw. der Raststifte 27 aus den zugehörigen Rastöffnungen 28 und einem anschließenden Herausziehen der Erfassungseinrichtung 1 aus dem jeweiligen Faltental 11 erfolgen.
Mit der erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung 1 und dem erfindungsgemä-ßen Luftfilter 8 ist es erstmals möglich, die vergleichsweise teure Erfassungseinrichtung 1 bei einem turnusmäßig erfolgenden Austausch des Filtermaterials 2 wieder zu verwenden. Mit der Erfassungseinrichtung 1, die vorzugsweise nahezu gänzlich im Faltental 11 angeordnet ist, kann diese auch in bislang bekannten Luftfilterkästen problemlos eingesetzt werden, da die Erfassungseinrichtung 1 das Filtermaterial 2 nicht oder lediglich unwesentlich überragt. Durch die jeweiligen Befestigungseinrichtungen 6 ist die Erfassungseinrichtung 1 erschütterungs- und vibrationsbeständig am Filtermaterial 2 fixiert, wobei durch eine entsprechende Ausbildung die Komponenten 3, 4, 5 zugleich spritz- oder zumindest Kondenswasser geschützt angeordnet sind, insbesondere sofern diese beispielsweise in dem Kunststoffgehäuse 26 (vgl. 7) angeordnet sind. Durch die Austauschbarkeit zumindest des Sensors 3 und der Energieversorgungseinrichtung 5 kann eine nahezu unbegrenzte Nutzungsdauer erreicht werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009040707 A1 [0003]
DE 4414594 A1 [0004]
DE 10108274 A1 [0005]

Claims

Erfassungseinrichtung (1) zur Erfassung eines Zustandes eines Filtermaterials (2) mit zumindest einem Sensor (3), dadurch gekennzeichnet, - dass eine drahtlose Kommunikationseinrichtung (4) vorgesehen ist, - dass eine Energieversorgungseinrichtung (5) vorgesehen ist, - dass zumindest eine mechanische Befestigungseinrichtung (6) zur lösbaren mechanischen Befestigung der Erfassungseinrichtung (1) an dem Filtermaterial (2) vorgesehen ist.
Erfassungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (3) als Gassensor, insbesondere als Luftgütesensor, oder als Feuchtesensor ausgebildet ist.
Erfassungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, - dass ein RFID-Leser (7) vorgesehen ist, und/oder - dass die drahtlose Kommunikationseinrichtung (4) einen BLE-Chip (9) aufweist.
Erfassungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (3) und/oder die Energieversorgungseinrichtung (5) austauschbar sind.
Erfassungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (1) zwei V-förmig angeordnete Schenkel (10a, 10b) aufweist.
Erfassungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, - dass die beiden Schenkel (10a, 10b) miteinander verbunden sind, wobei an einem Schenkel (10b) sowohl die Energieversorgungseinrichtung (5), als auch der Sensor (3) und die Kommunikationseinrichtung (4) angeordnet sind, oder - dass an einem Schenkel (10b) die Energieversorgungseinrichtung (5) und am anderen Schenkel (10a) der Sensor (3) und die Kommunikationseinrichtung (4) angeordnet sind.
Erfassungseinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass an den Schenkeln (10a, 10b) Ausnehmungen (18) zur zumindest teilweisen Aufnahme und Positionierung der Energieversorgungseinrichtung (5), des Sensors (3) und der Kommunikationseinrichtung (4) angeordnet sind.
Erfassungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Befestigungseinrichtung (6) eine Federstahlklammer (14) mit zwei Federstahlschenkeln (15a, 15b) aufweist.
Erfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7 und Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an den Schenkeln (10a, 10b) der Erfassungseinrichtung (1) jeweils zumindest eine Aufnahme (16) oder ein Durchbruch (17) zur Aufnahme und Fixierung jeweils eines der Federstahlschenkel (15a, 15b) vorgesehen ist.
Erfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, - dass die Erfassungseinrichtung (1) ein keilförmiges Kunststoffgehäuse (26) aufweist in/auf dem die Energieversorgungseinrichtung (5), der zumindest eine Sensor (3) und die drahtlose Kommunikationseinrichtung (4) angeordnet sind, - dass die zumindest eine mechanische Befestigungseinrichtung (6) einen T-förmigen Raststift (27) aufweist, der in einer an einer Keilspitze vorgesehenen Rastöffnung (28) verrastbar ist.
Erfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, - dass die Erfassungseinrichtung (1) einen T-förmigen Querschnitt mit einem Flansch (20) und einem senkrecht dazu abstehenden Steg (21) aufweist, wobei die Energieversorgungseinrichtung (5), der zumindest eine Sensor (3) und die drahtlose Kommunikationseinrichtung (4) am Flansch (20) angeordnet sind, - dass die zumindest eine Befestigungseinrichtung (6) an einem freien Ende des Steges ein Federelement (22) und zwei seitlich von dem Steg (21) abstehende Hakenelemente (23) zum Verhaken mit dem Filtermaterial (2) aufweist.
Luftfilter (8) mit einem zick-zack-förmig gefaltetem Filtermaterial (2) und einer lösbar mechanisch daran befestigten Erfassungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.