DE102012209100A1 - Optical fire detector for use in building, has LED and photodiode arranged on sections of printed circuit board, where sections of printed circuit board are arranged in angled position relative to surface extension of printed circuit board - Google Patents

Optical fire detector for use in building, has LED and photodiode arranged on sections of printed circuit board, where sections of printed circuit board are arranged in angled position relative to surface extension of printed circuit board Download PDF

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DE102012209100A1
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Thomas Hanses
Ralph Bergmann
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Abstract

The detector (1) has a light receiver (9) i.e. photodiode, for receiving scattered light from a light emitter (8) i.e. infrared LED, where the LED and the photodiode are arranged on respective sections (5) of a printed circuit board (3). The sections of the printed circuit board are arranged in an angled position relative to a surface extension (F) of the printed circuit board. Each section of the printed circuit board is provided with a weakened region (7) for pivoting the section, where the weakened region is integrally connected to the printed circuit board. An independent claim is also included for a method for assembling an optical fire detector.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft einen optischen Brandmelder mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Montage des optischen Brandmelders.The invention relates to an optical fire detector with the features of the preamble of claim 1. The invention also relates to a method for mounting the optical fire detector.

Brandmeldeanlagen dienen zur automatischen Brandfrüherkennung, um Personen auf eine Gefahrensituation aufmerksam machen zu können. Bekannt sind optische Brandmeldeanlagen, welche den Rauch mittels des Streulichtprinzips detektieren. Z. B. beschreibt die WO 01/78031 A1 , welche wohl den nächstkommenden Stand der Technik darstellt, einen Feuermelder mit einer Platine, einem optischen Sender und Empfänger, wobei der optische Sender und Empfänger auf der Platine montiert sind. Der optische Sender und Empfänger sind derart zueinander angeordnet, dass das vom Sender ausgesandten Lichts an Rauchpartikeln gestreut und auf diese Weise an den Empfänger geleitet wird.Fire alarm systems are used for automatic early fire detection to alert people to a dangerous situation. Are known optical fire alarm systems which detect the smoke by means of the scattered light principle. For example, describes the WO 01/78031 A1 , which is probably the closest prior art, a fire detector with a board, an optical transmitter and receiver, wherein the optical transmitter and receiver are mounted on the board. The optical transmitter and receiver are arranged in such a way that the light emitted by the transmitter is scattered by smoke particles and in this way is conducted to the receiver.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Im Rahmen der Erfindung wird ein optischer Rauchmelder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 offenbart. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren. In the context of the invention, an optical smoke detector with the features of claim 1 and a method with the features of claim 10 is disclosed. Preferred or advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims, the following description and the accompanying drawings.

Die Erfindung betrifft somit einen optischen Brandmelder mit mindestens oder genau einem Lichtemitter und mindestens oder genau einen das Streulicht des Lichtemitters empfangenden Lichtempfänger. Der Lichtemitter sendet ein Messlicht in einen Messraum. Das Messlicht wird in dem Messraum an potenziellen Rauchpartikeln abgelenkt und als Streulicht zum Lichtempfänger gestreut. Durch das vom Lichtempfänger empfangene Streulicht kann auf einen Brand geschlossen werden und als Folge ein Alarmsignal zur Meldung des Brands ausgegeben werden. The invention thus relates to an optical fire detector with at least or exactly one light emitter and at least or exactly one of the scattered light of the light emitter receiving light receiver. The light emitter sends a measuring light into a measuring room. The measuring light is deflected in the measuring room of potential smoke particles and scattered as scattered light to the light receiver. The scattered light received by the light receiver can be used to detect a fire and, as a consequence, an alarm signal to report the fire.

Vorzugsweise ist der Lichtemitter als eine LED, insbesondere als eine Infrarotdiode ausgebildet. Der Lichtempfänger ist als ein Sensor, insbesondere als eine Fotodiode, zur Messung des Streulichts ausgebildet. Der Lichtemitter und der Lichtempfänger sind vorzugsweise so angeordnet, dass sich der Messraum in einer optischen Kammer des optischen Brandmelders, insbesondere in einem Labyrinth, befindet oder der Messraum frei in der Umgebung des Brandmelders angeordnet ist.Preferably, the light emitter is designed as an LED, in particular as an infrared diode. The light receiver is designed as a sensor, in particular as a photodiode, for measuring the scattered light. The light emitter and the light receiver are preferably arranged such that the measuring space is located in an optical chamber of the optical fire detector, in particular in a labyrinth, or the measuring space is arranged freely in the surroundings of the fire detector.

Der optische Brandmelder umfasst eine Leiterplatte, wobei der Lichtemitter und der Lichtempfänger jeweils auf einem Leiterplattenabschnitt der Leiterplatte angeordnet sind. Insbesondere sind die Leiterplattenabschnitte als ein Teilbereich der Leiterplatte ausgebildet. Die Leiterplatte und die zwei Leiterplattenabschnitte sind insbesondere aus einem gemeinsamen Leiterplattenhalbzeug gefertigt. Die Leiterplatte, auch bekannt als printed circuit board, weist Leiterbahnen für elektrisch leitende Verbindungen zur unmittelbaren oder mittelbaren Ankopplung des Lichtemitters und des Lichtempfängers auf. The optical fire detector comprises a printed circuit board, wherein the light emitter and the light receiver are each arranged on a printed circuit board portion of the printed circuit board. In particular, the printed circuit board sections are formed as a partial region of the printed circuit board. The printed circuit board and the two printed circuit board sections are in particular made of a common printed circuit board semifinished product. The printed circuit board, also known as printed circuit board, has printed conductors for electrically conductive connections for the direct or indirect coupling of the light emitter and the light receiver.

Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass mindestens einer der zwei Leiterplattenabschnitte oder beide in einer gewinkelten Position gewinkelt zu einer Flächenerstreckung der Leiterplatte angeordnet sind. Durch den mindestens einen Leiterplattenabschnitt in der gewinkelten Position sind der Lichtemitter und der Lichtempfänger derart zueinander angeordnet, dass das Messlicht des Lichtemitters in den Messraum ausgesandt, an potenziellen Rauchpartikeln gestreut und als Streulicht auf den Lichtempfänger auftrifft, ohne dass das ausgesandte Messlicht den Lichtempfänger auf direktem Wege erreicht. In the context of the invention, it is proposed that at least one of the two printed circuit board sections or both are arranged in an angled position at an angle to an areal extent of the printed circuit board. Due to the at least one printed circuit board section in the angled position, the light emitter and the light receiver are arranged relative to one another such that the measurement light of the light emitter is emitted into the measurement space, scattered on potential smoke particles and impinges on the light receiver as scattered light, without the emitted measurement light directing the light receiver onto the light receiver Ways reached.

Der mindestens eine gewinkelte Leiterplattenabschnitt ermöglicht auf einfache und präzise Weise eine Positionierung von Lichtemitter und Lichtempfänger zueinander, so dass eine Streuung des Messlichts an Rauchpartikeln und ein Auftreffen des gestreuten Streulichts auf den Lichtempfänger zuverlässig umgesetzt ist. Fertigungstechnisch betrachtet können durch den gewinkelten Leiterplattenabschnitt aufwendige, zusätzliche Halteelemente, welche den Lichtemitter und/oder den Lichtempfänger in der gewünschten Winkelposition halten, vermieden werden. The at least one angled printed circuit board section enables the light emitter and the light receiver to be positioned relative to one another in a simple and precise manner, so that a scattering of the measuring light on smoke particles and an impact of the scattered scattered light on the light receiver are reliably implemented. In terms of manufacturing technology, the angled printed circuit board section can avoid costly additional holding elements which hold the light emitter and / or the light receiver in the desired angular position.

Besonders bevorzugt sind der Lichtemitter und/oder der Lichtempfänger jeweils als ein SMD-Bauelement ausgebildet. Die SMD-Bauelement sind auf die Leiterplattenabschnitte mittels der sogenannten Surface Mounted Technology zu montieren. Hierbei wird ausgenutzt, dass in der Fertigung die Leiterplatte und insbesondere die Leiterplattenabschnitte in einer Ebene liegen und automatisiert bestückt werden können und der mindestens eine Leiterplattenabschnitt erst nach der Bestückung in die gewinkelte Position überführt wird. Somit ist ein automatisierter Bestückungsprozess realisiert, welcher zu einer Kostenreduktion und einer Qualitätssteigerung im Fertigungsprozess führt. Particularly preferably, the light emitter and / or the light receiver are each formed as an SMD component. The SMD components are to be mounted on the printed circuit board sections by means of the so-called surface mounted technology. This exploits the fact that in production the printed circuit board and in particular the printed circuit board sections lie in one plane and can be equipped automatically and the at least one printed circuit board section is transferred into the angled position only after placement. Thus, an automated assembly process is realized, which leads to a cost reduction and an increase in quality in the manufacturing process.

Insbesondere ist der mindestens eine gewinkelte Leiterplattenabschnitt von einer ebenen Position in die gewinkelte Position geschwenkt. In der ebenen Position bilden vorzugsweise eine Oberseite des mindestens einen Leiterplattenabschnitts, auf der der Lichtemitter bzw. der Lichtempfänger angeordnet sind, und eine Oberseite der Leiterplatte als die Flächenerstreckung eine gemeinsame ebene Oberseite. Vorzugsweise ist für die Schwenkung des Leiterplattenabschnitts in die gewinkelte Position der mindestens eine Leiterplattenabschnitt mittels Ausnehmungen bereichsweise von der Leiterplatte getrennt. Die Ausnehmungen formen die Kontur des mindestens einen Leiterplattenabschnitts in der Leiterplatte aus und können z. B. über ein Fräs- oder Ätzverfahren in der Leiterplatte eingearbeitet sein. In particular, the at least one angled circuit board portion is pivoted from a flat position to the angled position. In the planar position preferably form an upper side of the at least one printed circuit board portion on which the light emitter or the light receiver are arranged, and a top of the circuit board as the surface extension of a common flat top. Preferably, for the pivoting of the printed circuit board section in the angled position, the at least one printed circuit board section is partially separated from the printed circuit board by means of recesses. The recesses form the contour of the at least one circuit board portion in the circuit board and can, for. B. be incorporated via a milling or etching process in the circuit board.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der mindestens eine Leiterplattenabschnitt einen geschwächten Leiterplattenbereich auf. Der geschwächte Leiterplattenbereich bildet ein Verbindungsglied von dem Leiterplattenabschnitt zu der Leiterplatte. Vorzugsweise ist der Leiterplattenabschnitt mit der Leiterplatte über den geschwächten Leiterplattenbereich einstückig verbunden. Durch den geschwächten Leiterplattenbereich kann der mindestens eine Leiterplattenabschnitt auf einfache Weise von der ebenen in die gewinkelte Position geschwenkt werden. Beispielsweise ist der geschwächte Leiterplattenbereich selbsthaltend ausgebildet, so dass eine ungewollte Winkelverstellung des Leiterplattenabschnitts vermieden wird. Vorzugsweise bildet der geschwächte Leiterplattenbereich eine Soll-Biegestelle, um die der Leiterplattenabschnitt in die gewinkelte Position geschwenkt werden kann. Vom konstruktiven Aufbau ist bevorzugt, dass der geschwächte Leiterplattenbereich dünner als die Leiterplatte und/oder die Leiterplattenabschnitte ausgebildet ist. Folglich muss für die Schwenkung des Leiterplattenabschnitts in die gewinkelte Position lediglich eine geringe mechanische Arbeit verrichtet werden. Z. B. wird im Fertigungsprozess der Leiterplatte der geschwächte Leiterplattenbereich dünner als die Leiterplatte und/oder die Leiterplattenabschnitte ausgebildet. Alternativ kann der geschwächte Leiterplattenbereich nachträglich mittels eines abtragenden Verfahrens verjüngt werden. Beispielsweise sind die Leiterplatte und die Leiterplattenabschnitte mit den geschwächten Leiterplattenbereichen z. B. aus einem FR4 Material ausgebildet. Bevorzugt verlaufen Leiterbahnen für elektrisch leitende Verbindungen zur Ankopplung des Lichtemitters und bzw. des Lichtempfängers über oder durch den geschwächten Leiterplattenbereich.In a preferred embodiment, the at least one printed circuit board section has a weakened printed circuit board region. The weakened printed circuit board area forms a connecting link from the printed circuit board section to the printed circuit board. Preferably, the circuit board portion is integrally connected to the circuit board via the weakened circuit board area. Due to the weakened printed circuit board area, the at least one printed circuit board section can be pivoted in a simple manner from the flat to the angled position. For example, the weakened printed circuit board area is self-holding, so that unwanted angular adjustment of the printed circuit board section is avoided. Preferably, the weakened circuit board area forms a desired bending point about which the circuit board section can be pivoted into the angled position. From the structural design it is preferred that the weakened printed circuit board area is thinner than the printed circuit board and / or the printed circuit board sections. Consequently, only a small mechanical work has to be done for the pivoting of the printed circuit board section in the angled position. For example, in the manufacturing process of the circuit board, the weakened circuit board area is made thinner than the circuit board and / or the circuit board sections. Alternatively, the weakened printed circuit board area can be subsequently tapered by means of an erosive method. For example, the circuit board and the printed circuit board sections with the weakened circuit board areas z. B. formed of a FR4 material. Conductor tracks for electrically conductive connections for coupling the light emitter and / or the light receiver over or through the weakened printed circuit board area preferably run.

In einer alternativen Ausführungsform weist der optische Brandmelder eine flexible Leiterplattenverbindung auf, wobei die flexible Leiterplattenverbindung die Leiterplatte und mindestens einen der zwei Leiterplattenabschnitte verbindet. Die flexible Leiterplattenverbindung ist als separates Bauteil zu der Leiterplatte und der zwei Leiterplattenabschnitte ausgebildet. Die flexible Leiterplattenverbindung zeichnet sich durch ihre Biegsamkeit aus, so dass eine gute Beweglichkeit des Leiterplattenabschnitts zur Leiterplatte erreicht wird. Die flexible Leiterplattenverbindung ist als eine flexible Leiterplatte – auch Flex – PCB genannt – ausgebildet und ist z. B. auf der Leiterplatte angeordnet. Vorzugsweise ist diese auf der Leiterplatte auflaminiert. Jedoch ist es besonders bevorzugt, dass die flexible Leiterplattenverbindung zwischen der Leiterplatte mit den zwei Leiterplattenabschnitten und einer weiteren durchgängigen Leiterplatte angeordnet ist. Insbesondere handelt es sich bei der flexiblen Leiterplattenverbindung um eine Polyimid-Folie, z.B. eine Kaptonfolie. Vorzugsweise erstreckt sich die flexible Leiterplattenverbindung über die gesamte Flächenerstreckung der einen bzw. der zwei Leiterplatten, wobei die eine Leiterplatte mit den zwei Leiterplattenabschnitten eine Aussparung im Schwenkbereich zur Schwenkung des mindestens einen Leiterplattenabschnitts aufweist. Die flexible Leiterplattenverbindung ermöglicht durch die mechanische Flexibilität auch in der gewinkelten Position eine zuverlässige elektrische Verbindung von dem Leiterplattenabschnitt zur Leiterplatte. In an alternative embodiment, the optical fire detector has a flexible circuit board connection, wherein the flexible circuit board connection connects the circuit board and at least one of the two circuit board sections. The flexible circuit board connection is formed as a separate component to the circuit board and the two circuit board sections. The flexible printed circuit board connection is characterized by its flexibility, so that a good mobility of the printed circuit board section is achieved to the circuit board. The flexible printed circuit board connection is designed as a flexible printed circuit board - also called flex PCB - and is z. B. arranged on the circuit board. Preferably, this is laminated on the circuit board. However, it is particularly preferred that the flexible printed circuit board connection is arranged between the printed circuit board with the two printed circuit board sections and a further continuous printed circuit board. In particular, the flexible circuit board connection is a polyimide film, e.g. a Kapton foil. Preferably, the flexible printed circuit board connection extends over the entire surface extension of the one or two printed circuit boards, wherein the one printed circuit board with the two printed circuit board sections has a recess in the pivoting area for pivoting the at least one printed circuit board section. The flexible printed circuit board connection allows a reliable electrical connection from the printed circuit board section to the printed circuit board through the mechanical flexibility even in the angled position.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der optische Brandmelder einen Gehäuseabschnitt mit mindestens einer Positioniereinrichtung auf, wobei der mindestens eine Leiterplattenabschnitt auf der Positioniereinrichtung formschlüssig aufliegt. Der Gehäuseabschnitt bildet eine Auflagefläche der Leiterplatte und ist z. B. an einer Decke eines Raumes anordbar. Die Positioniereinrichtung ist beispielsweise als Rampe für den Leiterplattenabschnitt ausgebildet, wobei die Rampe dem Winkel des gewinkelten Leiterplattenabschnitts entspricht. Somit begrenzt die Positioniereinrichtung den Leiterplattenabschnitt in der gewinkelten Position. Die mindestens eine Positioniereinrichtung kann beispielsweise Rasthaken aufweisen, welche den Leiterplattenabschnitt in der gewinkelten Position umgreift. Die mindestens eine Positioniereinrichtung haltert und sichert in diesem Fall den Leiterplattenabschnitt auf präzise Weise.In a further preferred embodiment, the optical fire detector has a housing section with at least one positioning device, wherein the at least one printed circuit board section rests on the positioning device in a form-fitting manner. The housing portion forms a bearing surface of the circuit board and is z. B. can be arranged on a ceiling of a room. The positioning device is designed, for example, as a ramp for the printed circuit board section, the ramp corresponding to the angle of the angled printed circuit board section. Thus, the positioning means limits the circuit board portion in the angled position. The at least one positioning device may, for example, comprise latching hooks, which surrounds the printed circuit board section in the angled position. The at least one positioning device holds and secures the printed circuit board section in this case in a precise manner.

Besonders bevorzugt weist der Gehäuseabschnitt eine Arretiereinrichtung auf, in der die Leiterplatte fixiert ist. Die Arretiereinrichtung kann beispielsweise als eine Mehrzahl an Rasthaken ausgebildet sein, welche die Leiterplatte umgreifen und diese somit verliersicher halten. Vorzugsweise wird bei der Fixierung der Leiterplatte an dem Gehäuseabschnitt der mindestens eine Leiterplattenabschnitt durch die Positioniereinrichtung von der ebenen Position in die gewinkelte Position überführt. Die Positioniereinrichtung bewegt bei Aufbringen der Leiterplatte auf den Gehäuseabschnitt den mindestens einen Leiterplattenabschnitt in die gewinkelte Position. Auf diese Weise kann der Leiterplattenabschnitt werkzeugfrei in die gewinkelte Position überführt werden.Particularly preferably, the housing section has a locking device in which the circuit board is fixed. The locking device may for example be formed as a plurality of latching hooks which engage around the circuit board and thus hold it captive. When fixing the printed circuit board to the housing section, the at least one printed circuit board section is preferably transferred from the planar position into the angled position by the positioning device. When the printed circuit board is applied to the housing section, the positioning device moves the at least one printed circuit board section into the angled position. In this way, the circuit board portion can be transferred without tools in the angled position.

Prinzipiell ist es möglich, dass die Positioniereinrichtung und die Arretiereinrichtung als separate Bauteile ausgebildet sind. Vom konstruktiven Aufbau ist es jedoch bevorzugt, dass die mindestens eine Positioniereinrichtung und die Arretiereinrichtung mit dem Gehäuseabschnitt einstückig verbunden sind. Durch die einteilige Ausbildung liegt eine Reduzierung der Einzelteile und somit ein geringerer Montageaufwand vor. Der Gehäuseabschnitt kann beispielsweise als Spritzgussteil ausgebildet sein.In principle, it is possible that the positioning device and the locking device are designed as separate components. From the structural design, however, it is preferred that the at least one Positioning device and the locking device are integrally connected to the housing portion. Due to the one-piece design is a reduction of the items and thus a lesser installation effort. The housing portion may be formed, for example, as an injection molded part.

Bei einer vorteilhaften konstruktiven Ausbildung der Erfindung sind beide Leiterplattenabschnitte in gewinkelten Positionen gewinkelt zu der Flächenerstreckung der Leiterplatte angeordnet. Dabei sind vorzugsweise zwei Positioniereinrichtungen vorgesehen, welche die Leiterplattenabschnitte in der gewinkelten Position begrenzen. Die zwei gewinkelten Leiterplattenabschnitte ermöglichen eine kompakte Bauform des optischen Brandmelders. Besonders bevorzugt sind die Leiterplattenabschnitte im gleichen Winkel zu der Flächenerstreckung der Leiterplatte angeordnet. Der Winkel ist zwischen der Oberseite des mindestens einen Leiterplattenabschnitts, auf dem der Lichtemitter bzw. der Lichtempfänger angeordnet ist, und der Oberseite der Leiterplatte angeordnet und liegt vorzugsweise zwischen 100 bis 120°. Der Winkel zwischen 100 bis 120° bildet einen Streulichtwinkel zwischen 30 und 50°. Dieser Streulichtwinkelbereich gewährleistet eine zuverlässige Streuung des Messlichts von dem Lichtemitter über die potenziellen Rauchpartikel weiter als Streulicht auf den Lichtempfänger. In an advantageous structural embodiment of the invention, both circuit board sections are angled in angled positions to the surface extension of the circuit board arranged. In this case, two positioning devices are preferably provided, which limit the printed circuit board sections in the angled position. The two angled printed circuit board sections allow a compact design of the optical fire detector. Particularly preferably, the printed circuit board sections are arranged at the same angle to the surface extension of the printed circuit board. The angle is arranged between the upper side of the at least one printed circuit board section, on which the light emitter or the light receiver is arranged, and the upper side of the printed circuit board, and is preferably between 100 and 120 °. The angle between 100 and 120 ° forms a scattered light angle between 30 and 50 °. This scattered light angle range ensures reliable scattering of the measuring light from the light emitter via the potential smoke particles further than scattered light onto the light receiver.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung umfasst der optische Brandmelder mindestens ein optisches Element, welche dem Lichtemitter und/oder dem Lichtempfänger vorgeschaltet ist. Das optische Element ist vorzugsweise als Linse oder Prisma ausgebildet, welche das Licht in eine Vorzugsrichtung bündelt.In a preferred embodiment, the optical fire detector comprises at least one optical element, which is connected upstream of the light emitter and / or the light receiver. The optical element is preferably formed as a lens or prism, which focuses the light in a preferred direction.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage des optischen Brandmelders nach der vorhergehenden Beschreibung, wobei zunächst die Leiterplattenabschnitte mit dem Lichtemitter und dem Lichtempfänger bestückt werden, wobei die Leiterplattenabschnitte in einer ebenen Position in einer gemeinsamen Ebene mit der Leiterplatte angeordnet sind. Die Bestückung erfolgt z. B. mittels der Surface Mounted Technology. In einem nachfolgenden Schritt wird der mindestens eine Leiterplattenabschnitt in die gewinkelte Position überführt. Another object of the invention relates to a method for mounting the optical fire detector according to the preceding description, wherein first the printed circuit board sections are equipped with the light emitter and the light receiver, wherein the printed circuit board sections are arranged in a planar position in a common plane with the circuit board. The equipment is z. B. by means of surface mounted technology. In a subsequent step, the at least one printed circuit board section is transferred to the angled position.

Die Überführung kann als ein separater Schritt erfolgen oder zugleich mit dem Aufbringen der Leiterplatte auf den Gehäuseabschnitt Insbesondere weist der Gehäuseabschnitt die mindestens eine Positioniereinrichtung auf, welche den mindestens einen Leiterplattenabschnitt beim Aufbringen der Leiterplatte auf den Gehäuseabschnitt von der ebenen in die gewinkelte Position überführt. The transfer can take place as a separate step or simultaneously with the application of the printed circuit board to the housing section. In particular, the housing section has the at least one positioning device, which transfers the at least one printed circuit board section from the planar to the angled position when the printed circuit board is applied to the housing section.

Vorzugsweise ist der mindestens eine Leiterplattenabschnitt in der ebenen Position mit der Leiterplatte über mindestens einen Fixierungsabschnitt fixiert. Der mindestens eine Fixierungsabschnitt ist z. B. als Fixierungsbrücke ausgebildet, welche sich von dem Leiterplattenabschnitt über die Ausnehmungen, die den Leiterplattenabschnitt in der Leiterplatte ausformen, zur Leiterplatte erstreckt. Der mindestens eine Fixierungsabschnitt ist derart ausgebildet, dass dieser bei der oder zur Überführung des mindestens einen Leiterplattenabschnitts von der ebenen in die gewinkelte Position getrennt wird.Preferably, the at least one printed circuit board section is fixed in the planar position with the printed circuit board via at least one fixing section. The at least one fixing section is z. B. formed as a fixing bridge, which extends from the circuit board portion via the recesses which form the circuit board portion in the circuit board to the circuit board. The at least one fixing section is designed such that it is separated during the or for the transfer of the at least one printed circuit board section from the planar to the angled position.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Further features, advantages and effects of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments of the invention.

Dabei zeigen: Showing:

1 in zweidimensionaler Darstellung einen optischen Brandmelder als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung; 1 in two-dimensional representation of an optical fire detector as a first embodiment of the invention;

2 in dreidimensionaler Darstellung eine Leiterplatte aus 1 mit einem Leiterplattenabschnitt in einer ebenen Position; 2 in three-dimensional representation of a circuit board 1 with a circuit board portion in a planar position;

3 in dreidimensionaler Darstellung die Leiterplatte aus 1 mit dem Leiterplattenabschnitt in einer gewinkelten Position. 3 in three-dimensional representation of the circuit board 1 with the circuit board portion in an angled position.

1 zeigt einen optischen Brandmelder 1 zur automatischen Erkennung eines Brands in einem Gebäude oder einer ähnlichen Einrichtung. Der optische Brandmelder 1 umfasst einen Gehäuseabschnitt 2 und eine Leiterplatte 3, wobei die Leiterplatte 3 auf dem Gehäuseabschnitt 2 angeordnet ist. Der Gehäuseabschnitt 2 weist eine Arretiereinrichtung 4 auf, welche als Rasthaken ausgebildet sind. Die Rasthaken umgreifen die Leiterplatte 3, so dass die Leiterplatte 3 verliersicher in dem Gehäuseabschnitt 2 gehalten ist. 1 shows an optical fire detector 1 to automatically detect a fire in a building or similar facility. The optical fire detector 1 includes a housing portion 2 and a circuit board 3 , where the circuit board 3 on the housing section 2 is arranged. The housing section 2 has a locking device 4 on, which are designed as latching hooks. The latching hooks engage around the circuit board 3 , so the circuit board 3 captive in the housing section 2 is held.

Die Leiterplatte 3 weist zwei Leiterplattenabschnitte 5 auf, welche gewinkelt zu einer Flächenerstreckung F der Leiterplatte 3 angeordnet sind. Die zwei Leiterplattenabschnitte 5 sind jeweils durch Ausnehmungen 6, welche in 2 dargestellt sind, aus der Leiterplatte 3 ausgeformt. Die zwei Leiterplattenabschnitte 5 weisen jeweils einen geschwächten Leiterplattenbereich 7 auf, welcher den jeweiligen Leiterplattenabschnitt 5 mit der Leiterplatte 3 einstückig verbindet. Der geschwächte Leiterplattenbereich 7 dient zur Schwenkung der Leiterplattenabschnitte 5 von einer ebenen Position, wie in 2 dargestellt, in eine gewinkelte Position, wie in 3 dargestellt. Der geschwächte Leiterplattenbereich 7 ist verjüngt zu der Leiterplatte 3 und den zwei Leiterplattenabschnitten 5 ausgebildet, wobei die Verjüngung z. B. mittels eines abtragenden Verfahrens erfolgt. Der geschwächte Leiterplattenbereich 7 umfasst elektrisch leitende Verbindungen von der Leiterplatte 3 zu den Leiterplattenabschnitten 5 und erlaubt eine Biegung ohne hohen Kraftaufwand. The circuit board 3 has two circuit board sections 5 on which angled to a surface extension F of the circuit board 3 are arranged. The two circuit board sections 5 are each through recesses 6 , what a 2 are shown, from the circuit board 3 formed. The two circuit board sections 5 each have a weakened circuit board area 7 on which the respective circuit board section 5 with the circuit board 3 integrally connects. The weakened PCB area 7 serves to pivot the printed circuit board sections 5 from a level position, as in 2 shown in an angled position, as in 3 shown. The weakened PCB area 7 is tapered to the circuit board 3 and the two circuit board sections 5 formed, wherein the taper z. B. done by means of a removing process. The weakened PCB area 7 includes electrically conductive connections from the circuit board 3 to the circuit board sections 5 and allows a bend without high force.

Der optische Brandmelder 1 weist einen Lichtemitter 8 und einen Lichtempfänger 9 auf, welche als SMD-Bauteile ausgebildet sind. Der Lichtemitter 8 und der Lichtempfänger 9 sind auf einem der zwei Leiterplattenabschnitte 5 angeordnet. Durch die gewinkelten Leiterplattenabschnitte 5 sind der Lichtemitter 8 und der Lichtempfänger 9 derart zueinander gerichtet, so dass eine optische Achse A des Lichtemitters 8 und eine optische Achse A des Lichtempfängers 9 einen Streulichtwinkel α bilden. Die optische Achse A des Lichtemitters 8 ist durch das ausgesandte Messlicht und die optische Achse A des Lichtempfängers 9 durch die Empfangscharakteristik des Lichtempfängers 9 definiert. Das ausgesandte Messlicht wird ggf. an Rauchpartikeln gestreut und auf diese Weise als Streulicht zum Lichtempfänger 9 übertragen. The optical fire detector 1 has a light emitter 8th and a light receiver 9 on, which are formed as SMD components. The light emitter 8th and the light receiver 9 are on one of the two circuit board sections 5 arranged. Through the angled printed circuit board sections 5 are the light emitter 8th and the light receiver 9 directed towards one another such that an optical axis A of the light emitter 8th and an optical axis A of the light receiver 9 form a scattered light angle α. The optical axis A of the light emitter 8th is due to the emitted measuring light and the optical axis A of the light receiver 9 by the receiving characteristic of the light receiver 9 Are defined. The emitted measuring light is possibly scattered on smoke particles and in this way as scattered light to the light receiver 9 transfer.

Die Leiterplattenabschnitte 5 sind formschlüssig mit zwei Positioniereinrichtungen 10 verbunden. Die zwei Positioniereinrichtungen 10 sind als Rampen ausgebildet und legen den Winkel β fest, welcher sich zwischen der Oberseite des gewinkelten Leiterplattenabschnitts 5, auf der der Lichtemitter 8 bzw. der Lichtempfänger 9 angeordnet ist, und der Flächenerstreckung F der Leiterplatte 3 erstreckt. Die Positioniereinrichtungen 10 justieren bei Anordnung der Leiterplatte 3 auf den Gehäuseabschnitt 2 die Leiterplattenabschnitte 5 von der ebenen Position in die gewünschte gewinkelte Position mit dem Winkel β. Durch die Positioniereinrichtungen 10 sind die Leiterplattenabschnitte 5 präzise zueinander ausgerichtet.The circuit board sections 5 are form-fitting with two positioning devices 10 connected. The two positioning devices 10 are formed as ramps and set the angle β, which is located between the top of the angled circuit board portion 5 on which the light emitter 8th or the light receiver 9 is arranged, and the surface extension F of the circuit board 3 extends. The positioning devices 10 adjust when arranging the circuit board 3 on the housing section 2 the printed circuit board sections 5 from the level position to the desired angular position with the angle β. Through the positioning devices 10 are the PCB sections 5 precisely aligned with each other.

Die Leiterplattenabschnitte 5 sind im gleichen Winkel β angeordnet, welcher z. B. zwischen 100 und 120° liegt, um einen Streulichtwinkel α zwischen 30 und 50° zu erreichen. Es kann ebenso vorgesehen sein, die Leiterplattenabschnitte 5 in unterschiedlichen Winkeln β anzuordnen, derart, dass der Streulichtwinkel α zwischen 30 und 50° liegt. Der Streulichtwinkelbereich 30 bis 50° gewährleistet die Streuung des Messlichts zum Lichtempfänger 9.The circuit board sections 5 are arranged at the same angle β, which z. B. between 100 and 120 ° to achieve a scattered light angle α between 30 and 50 °. It may also be provided, the printed circuit board sections 5 to arrange β at different angles, such that the scattered light angle α is between 30 and 50 °. The scattered light angle range of 30 to 50 ° ensures the scattering of the measuring light to the light receiver 9 ,

Die Leiterplattenabschnitte 5 sind spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet. Jedoch ist es ebenfalls möglich, dass die Leiterplattenabschnitte 5 asymmetrisch mit dem gleichen Winkel β oder ungleichen Winkel β zueinander angeordnet sind.The circuit board sections 5 are arranged mirror-symmetrically to each other. However, it is also possible that the printed circuit board sections 5 are arranged asymmetrically with the same angle β or unequal angle β to each other.

2 zeigt die Leiterplatte 3 mit einem der Leiterplattenabschnitte 5 in der ebenen Position. Die Leiterplatte 3 ist mit den Ausnehmungen 6 versehen, welche die Kontur des Leiterplattenabschnitts 5 bilden. Der Leiterplattenabschnitt 5 ist mit der Leiterplatte 3 über einen geschwächten Leiterplattenbereich 7 einstückig verbunden. Fixierungsabschnitte 11 fixieren den Leiterplattenabschnitt 5 an der Leiterplatte 3. Die Fixierungsabschnitte 11 sind jeweils als eine Fixierungsbrücke ausgebildet, so dass in der ebenen Position eine zuverlässige und präzise Bestückung des Leiterplattenabschnitts 5 mit dem Lichtemitter 8 bzw. dem Lichtempfänger 9 gesichert ist. Bei Überführung des Leiterplattenabschnitts 5 von der ebenen in die gewinkelte Position werden die Fixierungsabschnitte 11 getrennt und der Leiterplattenabschnitt 5 ist lediglich über den geschwächten Leiterplattenbereich 7 mit der Leiterplatte 3 verbunden. 2 shows the circuit board 3 with one of the printed circuit board sections 5 in the level position. The circuit board 3 is with the recesses 6 provided, which the contour of the printed circuit board section 5 form. The circuit board section 5 is with the circuit board 3 over a weakened PCB area 7 integrally connected. fixing sections 11 fix the circuit board section 5 on the circuit board 3 , The fixation sections 11 are each formed as a fixing bridge, so that in the planar position, a reliable and precise placement of the printed circuit board section 5 with the light emitter 8th or the light receiver 9 is secured. When transferring the printed circuit board section 5 from the plane to the angled position become the fixation sections 11 separated and the circuit board section 5 is only over the weakened PCB area 7 with the circuit board 3 connected.

3 zeigt die Leiterplatte 3 mit einem der Leiterplattenabschnitte 5 in der gewinkelten Position. Der Leiterplattenabschnitt 5 ist über eine Schwenkachse S in die gewinkelte Position geschwenkt. Ermöglicht wird dies durch den geschwächten Leiterplattenbereich 7, welcher dünner im Vergleich zur Leiterplatte 3 und dem weiteren Bereich des Leiterplattenabschnitts 5 ausgebildet ist und auf diese Weise eine Soll-Biegestelle bildet. 3 shows the circuit board 3 with one of the printed circuit board sections 5 in the angled position. The circuit board section 5 is pivoted about a pivot axis S in the angled position. This is made possible by the weakened printed circuit board area 7 , which thinner compared to the PCB 3 and the wider area of the printed circuit board section 5 is formed and in this way forms a desired bending point.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 01/78031 A1 [0002] WO 01/78031 A1 [0002]

Claims (12)

Optischer Brandmelder (1) mit einem Lichtemitter (8) und einen das Streulicht des Lichtemitters (8) empfangenden Lichtempfänger (9), mit einer Leiterplatte (3), wobei der Lichtemitter (8) und der Lichtempfänger (9) jeweils auf einem Leiterplattenabschnitt (5) der Leiterplatte (3) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der zwei Leiterplattenabschnitte (5) in einer gewinkelten Position gewinkelt zu einer Flächenerstreckung (F) der Leiterplatte (3) angeordnet ist. Optical fire detector ( 1 ) with a light emitter ( 8th ) and the scattered light of the light emitter ( 8th ) receiving light receiver ( 9 ), with a printed circuit board ( 3 ), wherein the light emitter ( 8th ) and the light receiver ( 9 ) each on a printed circuit board section ( 5 ) of the printed circuit board ( 3 ), characterized in that at least one of the two printed circuit board sections ( 5 ) in an angled position angled to a surface extension (F) of the printed circuit board ( 3 ) is arranged. Optischer Brandmelder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Leiterplattenabschnitt (5) einen geschwächten Leiterplattenbereich (7) zur Schwenkung des mindestens einen Leiterplattenabschnitts (5) aufweist, wobei der geschwächte Leiterplattenbereich (7) den Leiterplattenabschnitt (5) mit der Leiterplatte (3) einstückig verbindet. Optical fire detector ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the at least one printed circuit board section ( 5 ) a weakened printed circuit board area ( 7 ) for pivoting the at least one printed circuit board section ( 5 ), wherein the weakened printed circuit board area ( 7 ) the printed circuit board section ( 5 ) with the printed circuit board ( 3 ) integrally connects. Optischer Brandmelder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Brandmelder (1) eine flexible Leiterplattenverbindung aufweist, wobei die flexible Leiterplattenverbindung die Leiterplatte (3) und mindestens einen der zwei Leiterplattenabschnitte (5) verbindet, wobei die flexible Leiterplattenverbindung als separates Bauteil ausgebildet ist.Optical fire detector ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the optical fire detector ( 1 ) has a flexible printed circuit board connection, wherein the flexible printed circuit board connection the printed circuit board ( 3 ) and at least one of the two circuit board sections ( 5 ), wherein the flexible printed circuit board connection is formed as a separate component. Optischer Brandmelder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Brandmelder (1) einen Gehäuseabschnitt (2) mit mindestens einer Positioniereinrichtung (10) aufweist, wobei der mindestens eine Leiterplattenabschnitt (5) auf der Positioniereinrichtung (10) formschlüssig aufliegt. Optical fire detector ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the optical fire detector ( 1 ) a housing section ( 2 ) with at least one positioning device ( 10 ), wherein the at least one printed circuit board section ( 5 ) on the positioning device ( 10 ) rests positively. Optischer Brandmelder (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseabschnitt (2) eine Arretiereinrichtung (4) aufweist, in der die Leiterplatte (3) fixiert ist, wobei bei Fixierung der Leiterplatte (3) der mindestens eine Leiterplattenabschnitt (5) durch die Positioniereinrichtung (10) von einer ebenen Position in die gewinkelte Position überführt ist.Optical fire detector ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the housing section ( 2 ) a locking device ( 4 ), in which the printed circuit board ( 3 ) is fixed, wherein when fixing the circuit board ( 3 ) the at least one printed circuit board section ( 5 ) by the positioning device ( 10 ) is transferred from a flat position to the angled position. Optischer Brandmelder (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Positioniereinrichtung (10) und/oder die Arretiereinrichtung (4) mit dem Gehäuseabschnitt (2) einstückig verbunden sind.Optical fire detector ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the at least one positioning device ( 10 ) and / or the locking device ( 4 ) with the housing section ( 2 ) are integrally connected. Optischer Brandmelder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beide Leiterplattenabschnitte (5) in gewinkelten Positionen gewinkelt zu der Flächenerstreckung (F) der Leiterplatte (3) angeordnet sind.Optical fire detector ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that both printed circuit board sections ( 5 ) in angled positions angled to the surface extension (F) of the printed circuit board ( 3 ) are arranged. Optischer Brandmelder (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplattenabschnitte (5) in einem Winkel zwischen 100° und 120° zu der Flächenerstreckung (F) der Leiterplatte (3) angeordnet sind, wobei der Winkel zwischen einer Oberseite des mindestens einen Leiterplattenabschnitts, auf dem der Lichtemitter bzw. der Lichtempfänger angeordnet ist, und der Oberseite der Leiterplatte angeordnet ist.Optical fire detector ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the printed circuit board sections ( 5 ) at an angle between 100 ° and 120 ° to the surface extension (F) of the printed circuit board ( 3 ), wherein the angle between an upper side of the at least one printed circuit board section, on which the light emitter or the light receiver is arranged, and the upper side of the printed circuit board is arranged. Optischer Brandmelder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Brandmelder (1) mindestens ein optisches Element umfasst, welches dem Lichtemitter (8) und/oder dem Lichtempfänger (9) vorgeschaltet ist.Optical fire detector ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the optical fire detector ( 1 ) comprises at least one optical element which the light emitter ( 8th ) and / or the light receiver ( 9 ) is connected upstream. Verfahren zur Montage des optischen Brandmelders (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Bestückung der Leiterplattenabschnitte (5) mit dem Lichtemitter (8) und dem Lichtempfänger (9), wobei die Leiterplattenabschnitte (5) in einer ebenen Position in einer Ebene zu der Leiterplatte angeordnet sind; – Überführung von dem mindestens einen Leiterplattenabschnitt (5) in die gewinkelte Position. Method for mounting the optical fire detector ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized by the following steps: - assembly of the printed circuit board sections ( 5 ) with the light emitter ( 8th ) and the light receiver ( 9 ), wherein the printed circuit board sections ( 5 ) are arranged in a planar position in a plane to the circuit board; Transfer from the at least one printed circuit board section ( 5 ) in the angled position. Verfahren zur Montage des optischen Brandmelders (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Leiterplattenabschnitt (5) beim Aufbringen der Leiterplatte (3) auf einen Gehäuseabschnitt (2) von der ebenen in die gewinkelte Position überführt wird.Method for mounting the optical fire detector ( 1 ) according to claim 10, characterized in that the at least one printed circuit board section ( 5 ) when applying the printed circuit board ( 3 ) on a housing section ( 2 ) is transferred from the flat to the angled position. Verfahren zur Montage des optischen Brandmelders (1) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Leiterplattenabschnitt (5) in der ebenen Position mit der Leiterplatte (3) über mindestens einen Fixierungsabschnitt (11) fixiert ist, wobei bei der Überführung des mindestens einen Leiterplattenabschnitts (5) von der ebenen in die gewinkelte Position der mindestens eine Fixierungsabschnitt (11) zwischen dem Leiterplattenabschnitt (5) und der Leiterplatte (3) getrennt wird.Method for mounting the optical fire detector ( 1 ) according to claim 10 or 11, characterized in that the at least one printed circuit board section ( 5 ) in the planar position with the printed circuit board ( 3 ) via at least one fixing section ( 11 ), wherein during the transfer of the at least one printed circuit board section ( 5 ) from the planar to the angled position of the at least one fixing section ( 11 ) between the printed circuit board section ( 5 ) and the printed circuit board ( 3 ) is separated.
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