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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Haustechnikgerät zum Durchführen einer Aufgabe unter Verwendung elektrischen Stroms.
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Aus
DE 10 2014 009 471 A1 ist ein Bedienelement für ein Haustechnikgerät, insbesondere Durchlauferhitzer, bekannt, zum Einstellen von Parametern des Haustechnikgeräts. Das Bedienelement weist eine Elektronikplatine zur Aufnahme einer Elektronikbaugruppe auf und ist in einen Aufnahmeraum des Haustechnikgeräts einsetzbar. Das Bedienelement weist außerdem ein mit der Elektronikplatine verbundenes erstes Bedienfeld und ein mit der Elektronikplatine verbundenes zweites Bedienfeld auf, wobei das zweite Bedienfeld als ein Touchscreen ausgebildet ist.
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Haustechnikgeräte und insbesondere Durchlauferhitzer sind bekannt. Als Aufgabe führt ein Durchlauferhitzer ein Erhitzen von Wasser mithilfe des elektrischen Stroms durch.
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Insbesondere betrifft die Erfindung ein Haustechnikgerät mit einer Hauptsteuergruppe zum Steuern der Aufgabe umfassend eine Hauptplatine und eine Kommunikationsplatine zum drahtlosen Kommunizieren mit einer Bedieneinheit des Haustechnikgerätes. Aus fertigungstechnischen Gründen ist es nicht möglich, die Hauptplatine und die Kommunikationsplatine aus einer Platine zu fertigen. Beispielsweise kann während des Fertigungsprozesses die Hauptplatine zu großen Temperaturen ausgesetzt werden, die für die empfindlichere Kommunikationsplatine schädlich sind. Somit wird bei bekannten Haustechnikgeräten die Kommunikationsplatine an einer separaten Position innerhalb eines Gehäuses des Haustechnikgerätes vorgesehen und über eine Kabelverbindung mit der Hauptplatine verbunden. Die Kabelverbindung stellt beispielsweise einen seriellen Datenbus zwischen Kommunikationsplatine und Hauptplatine her.
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Nachteilig an dem bekannten Haustechnikgerät ist insbesondere, dass die Montage von Kommunikationsplatine und Hauptplatine mehrere Schritte und zusätzliche Bauteile erfordert. Weiter ist eine strahlungsoptimierte Position der Kommunikationsplatine innerhalb des Gehäuses nicht immer einfach realisierbar.
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Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Haustechnikgerät dahingehend zu verbessern, Herstellungskosten und Montageaufwand zu reduzieren.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe für das oben beschriebene Haustechnikgerät dadurch gelöst, dass die Hauptplatine zum direkten Verbinden mit der Kommunikationsplatine vorbereitet ist.
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Indem die Hauptplatine zum direkten Verbinden mit der Kommunikationsplatine vorbereitet ist, entfällt die Notwendigkeit für ein zusätzliches Verbindungsmittel, wie beispielsweise ein Kabel. Zusätzlich wird die Montagezeit um die für den Anschluss des Kabels benötigte Zeit verringert. Schließlich kann die Hauptplatine derart zum direkten Verbinden mit der Kommunikationsplatine vorbereitet sein, dass die Kommunikationsplatine in einer Verbindungsstellung eine vorteilhafte Abstrahlcharakteristik bezüglich der Hauptplatine, beispielsweise senkrecht dazu, hat.
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In einer Ausführungsform ist die Hauptplatine zum direkten Verbinden der Kommunikationsplatine mittels Stecken und/oder Löten vorbereitet. Beispielsweise hat die Hauptplatine eine Steckaufnahme, in die die Kommunikationsplatine von einer Oberseite der Hauptplatine durch die Hauptplatine durchsteckbar ist. Vorzugsweise ist die Steckaufnahme derart vorbereitet, dass ein um 180° verdrehtes Einstecken der Kommunikationsplatine nicht möglich ist. Dadurch werden Anschlussfehler vermieden.
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Vorzugsweise wird die durch die Aufnahme in der Hauptplatine eingesteckte Kommunikationsplatine dann auf der Rückseite der Hauptplatine verlötet. In einer Ausführungsform wird die Hauptplatine hierfür in ein Lötbad getaucht. In dem Lötbad können vorzugsweise auch andere Lötverbindungen auf der Rückseite der Hauptplatine verlötet werden. Nachdem die Kommunikationsplatine auf der der Lötstelle entgegengesetzten Seite der Hauptplatine liegt, ist die Auswirkung der Temperatur durch das Löten auf die Kommunikationsplatine minimiert. Hierdurch wird eine Schädigung der Kommunikationsplatine verhindert.
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Ein Vorteil dieser Ausführungsform liegt ferner darin, dass auf der Platine keine weiteren Bauteile vorzusehen sind. In einer alternativen Ausführungsform kann auf der Hauptplatine eine Steckbuchse zur Aufnahme der Kommunikationsplatine vorgesehen sein. In diesem Fall entfällt der Schritt des Lötens der Kommunikationsplatine an die Hauptplatine.
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In einer Ausführungsform umfasst die Hauptsteuergruppe weiter eine Führungskomponente. Die Hauptplatine ist dazu eingerichtet, von der Führungskomponente in einer ersten Ebene geführt zu werden. Die Führungskomponente definiert eine erste Führung zum Führen der Kommunikationsplatine in einer zweiten Ebene, wobei die erste Ebene im Wesentlichen senkrecht auf der zweiten Ebene steht.
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Im Rahmen dieser Erfindung wird als „im Wesentlichen senkrecht“ ein Winkel zwischen den Normalen der ersten Ebene und der zweiten Ebene verstanden, der mehr als 70°, vorzugsweise mehr als 80° und insbesondere näherungsweise 90° beträgt.
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Durch die erste Führung wird die Kommunikationsplatine gegen Bewegung in einer Richtung, die nicht in der zweiten Ebene liegt, geschützt. Dadurch kann eine ungewollte Beschädigung der Kommunikationsplatine oder ein Lösen der Kommunikationsplatine von der Hauptplatine verhindert werden.
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In einer Ausführungsform definiert die Führungskomponente eine zweite Führung zum Führen der Kommunikationsplatine in einer dritten Ebene. Die dritte Ebene steht im Wesentlichen senkrecht auf der zweiten Ebene. Alternativ zu der ersten Führung kann die Kommunikationsplatine somit auch in der zweiten Führung der Führungskomponente geführt werden. Dadurch, dass die Kommunikationsplatine in der zweiten Führung im Wesentlichen senkrecht zu der Ebene steht, in der sie in der ersten Führung steht, können andere, vorteilhafte Abstrahlungsparameter der Kommunikationsplatine erreicht werden. Die Wahl zwischen der ersten Führung und der zweiten Führung kann gemäß den Anforderungen des Haustechnikgerätes getroffen werden.
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In einer Ausführungsform schließt die dritte Ebene einen Winkel von 0° bis 20°, insbesondere 2° bis 15°, zu der ersten Ebene ein und ist von der ersten Ebene beabstandet. In diesem Fall kann die Kommunikationsplatine nicht direkt mit der Hauptplatine verbunden werden, da die zweite Ebene im Wesentlichen parallel zu der ersten Ebene und von dieser beabstandet verläuft. In dieser Ausführungsform muss für die bevorzugte Ausrichtung der Kommunikationsplatine somit ein Anschluss an die Hauptplatine mit einem zusätzlichen Verbindungsmittel in Kauf genommen werden.
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In einer Ausführungsform weist die zweite Führung ein Auflageelement und ein Rastelement auf, wobei die Kommunikationsplatine eingerichtet ist, auf dem Auflageelement aufzuliegen und dabei in dem Rastelement lösbar einzurasten. Vorzugsweise weist die Führungskomponente Aussparungen auf, die ein Anschließen der Kommunikationsplatine in der zweiten Führung und ein Entnehmen beziehungsweise Lösen der Kommunikationsplatine aus der zweiten Führung ermöglichen.
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In einer Ausführungsform weist das Auflageelement Durchlässe auf. Insbesondere wenn die Kommunikationsplatine in der ersten Führung aufgenommen ist, befindet sich das Auflageelement weiter von der Hauptplatine als die Kommunikationsplatine entfernt. Durch die Durchlässe des Auflageelementes wird ein Abstrahlverhalten der Kommunikationsplatine durch das Auflageelement hindurch optimiert.
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In einer Ausführungsform weist die Führungskomponente eine sich von der ersten Ebene derart erstreckende Wand auf, dass die Wand die Kommunikationsplatine in der ersten Führung und in der zweiten Führung umgibt. Durch die Wand ist die Kommunikationsplatine vor Stößen und anderen Einflüssen geschützt, unabhängig davon, ob sie sich in der ersten Führung oder in der zweiten Führung aufgenommen befindet.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß ferner durch ein Montageverfahren für ein Haustechnikgerät gelöst, wobei eine Hauptplatine in einer ersten Ebene einer Führungskomponente montiert wird, anschließend eine Auswahl aus einer ersten und einer zweiten Führung der Führungskomponente getroffen wird und eine Kommunikationsplatine, in Abhängigkeit von der Auswahl, in der ersten oder der zweiten Führung der Führungskomponente montiert wird. Vorzugsweise ist zur Montage der Kommunikationsplatine in der ersten Führung kein Verbindungsmittel möglich und die Abstrahlcharakteristik der Kommunikationsplatine optimiert. Alternativ, oder für den Fall, dass in einer spezifischen Anwendung andere Abstrahleigenschaften benötigt werden, wird die Kommunikationsplatine in der zweiten Führung montiert.
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Als Beispiel eines Haustechnikgeräts ist ein Durchlauferhitzer genannt, dennoch ist die erfindungsgemäße Lehre auch auf andere Haustechnikgeräte, beispielsweise Wärmepumpen, Warmwassergeräte, Heizungssystem, Photovoltaikanlagen, etc. anwendbar.
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Nachfolgend wird die Erfindung sowie weitere Vorteile von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf Figuren beispielhaft näher erläutert.
- 1-3 zeigen schematische und perspektivische Ansichten eines Ausschnitts eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Haustechnikgerätes und
- 4-6 zeigen schematische und perspektivische Ansichten eines zweiten Ausführungsbeispiels.
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1-3 zeigen im Wesentlichen die gleichen Ausschnitte eines Durchlauferhitzers 1 als Beispiel eines erfindungsgemäßen Haustechnikgerätes aus verschiedenen Perspektiven. Der Durchlauferhitzer 1 umfasst ein Gehäuse 20, in das eine Hauptsteuergruppe 50 eingesetzt ist. Die Hauptsteuergruppe 50 des Durchlauferhitzers 1 ist dazu eingerichtet, eine nicht gezeigte Heizeinheit zur Erwärmung des durch die Heizeinheit laufenden Wassers mit elektrischer Energie, beispielsweise aus dem elektrischen Versorgungsnetz zu versorgen. Die Hauptsteuergruppe 50 umfasst im Wesentlichen eine Hauptplatine 52.
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Die Hauptplatine 52 befindet sich in einer ersten Ebene einer Führungskomponente 80. Der beispielhafte Durchlauferhitzer 1 ist derart ausgestaltet, dass sämtliche Komponenten, die als Teil des Durchlauferhitzers 1 zu prüfen sind, derart an, beziehungsweise mit der Führungskomponente 80 verbunden sind, dass sie als gemeinsame Prüfbaugruppe in dem Gehäuse 20 angeordnet, beziehungsweise daraus entfernt werden können.
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Es ist ferner eine Anschlussgruppe 70 gezeigt, mittels der der Durchlauferhitzer 1 mit elektrischen Leitungen beispielsweise eines Versorgungsnetzes verbindbar ist.
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Die Hauptplatine 52 umfasst eine Konfigurationsbaugruppe 60, die eine Konfiguration des Durchlauferhitzers 1 ermöglicht. Die Konfigurationsbaugruppe 60 umfasst eine Anzeigevorrichtung 64 und ein Eingabemittel 66, wobei die Führungskomponente 80 derart ausgestaltet ist, dass ein Zugriff sowohl auf die Anzeigevorrichtung 64 als auch auf die Eingabemittel 66 ermöglicht ist, wenn sich die Hauptplatine 52 in der ersten Ebene befindet. Die Führungskomponente 80 weist hierfür insbesondere Öffnungen auf, die einen Zugriff auf darunterliegende Teile der Hauptplatine 52 gestatten. Mittels der Konfigurationsbaugruppe 60 kann eine Anpassung des Durchlauferhitzers an den Aufstellungsort, insbesondere an eine Auswahl zwischen 110 Volt, 120 Volt, 220 Volt oder 240 Volt, damit verbunden ein maximaler Strom oder die zu erwartende Anschlussspannung, eingestellt werden. Die Einstellung kann mittels der Eingabemittel 66 getroffen werden und wird an der Anzeigevorrichtung 64 angezeigt. Die Anzeigevorrichtung 64 ist in diesem Beispiel als ein Paar von zwei Siebensegmentanzeigen ausgeführt und kann aber auch als LCD ausgeführt sein. Es ergeben sich besonders Vorteile gegenüber bisher üblichen Einstellungen über Steckbrücken, Abbrechplatinen oder dergleichen, dass das Problem der Verlierbarkeit nicht auftritt. Zudem ist auch kein zusätzlicher Aufkleber, Prägung oder Ähnliches nötig. Außerdem kann über die Verwendung einer solchen Anzeigevorrichtung 64 möglicherweise ein höherer Informationsgehalt erreicht werden, indem beispielsweise eine über die Anschlussspannung hinausgehende Information angezeigt wird.
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Die Führungskomponente 80 umfasst weiter einen Bereich, der für die Führung einer Kommunikationsplatine 90 ausgelegt ist. Dieser Bereich wird durch eine, sich von der Hauptplatine 52 erstreckenden Wand 85 umschlossen und definiert eine erste Führung 81 und eine zweite Führung 82. In 1 ist die Kommunikationsplatine 90 in die erste Führung 81 aufgenommen gezeigt.
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Die erste Führung 81 definiert die Aufnahme der Kommunikationsplatine 90 im Wesentlichen senkrecht zu der Hauptplatine 52. Parallel zu der ersten Ebene, in der die Hauptplatine 52 geführt wird, umfasst die Führungskomponente 80 ein Führungselement 83 mit Aussparungen 84 auf beiden Seiten der Kommunikationsplatine 90 in der ersten Führung 81. Die erste Führung 81 verhindert, dass die Kommunikationsplatine 90 relativ zu der Hauptplatine 52 verbogen wird.
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Die Kommunikationsplatine 90 ist dafür eingerichtet, mit einer Bedienvorrichtung zur Steuerung des Durchlauferhitzers 1 drahtlos zu kommunizieren. Die drahtlose Kommunikation zwischen Kommunikationsplatine 90 und Bedienvorrichtung ist nach jedem beliebigen und geeigneten Funkstandard möglich und kann beispielsweise Bluethooth, Wireless LAN oder andere bekannte Funkkommunikationsmittel umfassen.
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Zusätzlich zu der ersten Führung 81 definiert die Führungskomponente 80 die zweite Führung 82. Die zweite Führung 82 weist ein Auflageelement 86 mit Durchlässen 88 sowie ein Rastelement 87 auf. Ferner weist die Führungskomponente 80 auf Seite des Gehäuses 20 eine Aussparung 89 in der Wand 85 und dem Auflageelement 86 auf, die einen Anschluss der Kommunikationsplatine in der zweiten Führung 82 ermöglichen sowie ein Anbringen und Entfernen der Kommunikationsplatine 90 in die beziehungsweise aus der zweiten Führung 82 vereinfachen.
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Schematische Ansichten auf die Kommunikationsplatine 90, die in einem Durchlauferhitzer 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in der zweiten Führung 82 aufgenommen ist, sind in den 4 bis 6 schematisch und perspektivisch aus verschiedenen Ansichten gezeigt.
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Die Kommunikationsplatine 90 ist zur Vereinfachung der Darstellung in den 4 bis 6 ohne Verbindung mit der Hauptplatine 52, beispielsweise mittels eines geeigneten Verbindungskabels, gezeigt. Es kann gesehen werden, dass die Kommunikationsplatine 90 in der zweiten Führung 82 durch die Wand 85 geschützt ist. Die Ebene, in der sich die Kommunikationsplatine 90 befindet, ist im Wesentlichen parallel zu der ersten Ebene der Hauptplatine 52, wobei die Kommunikationsplatine 90 von der ersten Ebene beabstandet ist und einen Winkel, der vorzugsweise zwischen 0° und 20° beträgt, einschließt.
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In anderen Ausführungsbeispielen kann die zweite Führung 82 auch zur Fixierung einer Klemmleiste zum Anschluss des Durchlauferhitzers 1 an elektrische Leitungen ausgestaltet sein, wodurch der durch die Anordnung der Kommunikationsplatine 90 in der ersten Führung 81 freigewordene Platz eine zweite Verwendung findet. Auch kann in die zweite Führung 82 ein Informationsträger oder Ähnliches, beispielsweise zur Geräteidentifikation, aufgenommen werden.
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Die Kommunikationsplatine 90 kann auch zweigeteilt, beispielsweise senkrecht und waagerecht, ausgestaltet sein und sowohl in der ersten 81 als auch in der zweiten Führung 82 aufgenommen werden. Damit wird ein verfügbarer Platinenplatz optimal genutzt, ohne die Gesamtausmaße des Durchlauferhitzers 1 zu vergrößern.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel können gleichzeitig zwei Platinen in die erste Führung 81 und die zweite Führung 82 aufgenommen werden, wobei die Platinen entweder zwei Funkmodule oder andere Module implementieren.
