WO2014005707A1 - Steuerplatine für einen durchlauferhitzer - Google Patents

Steuerplatine für einen durchlauferhitzer Download PDF

Info

Publication number
WO2014005707A1
WO2014005707A1 PCT/EP2013/001955 EP2013001955W WO2014005707A1 WO 2014005707 A1 WO2014005707 A1 WO 2014005707A1 EP 2013001955 W EP2013001955 W EP 2013001955W WO 2014005707 A1 WO2014005707 A1 WO 2014005707A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
circuit board
section
printed circuit
heating block
sensor element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2013/001955
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2014005707A9 (de
WO2014005707A4 (de
Inventor
Martin Jansen
Thorsten Wojciechowski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Original Assignee
Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stiebel Eltron GmbH and Co KG filed Critical Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Publication of WO2014005707A1 publication Critical patent/WO2014005707A1/de
Publication of WO2014005707A9 publication Critical patent/WO2014005707A9/de
Publication of WO2014005707A4 publication Critical patent/WO2014005707A4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0277—Bendability or stretchability details
    • H05K1/0278—Rigid circuit boards or rigid supports of circuit boards locally made bendable, e.g. by removal or replacement of material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
    • F24H1/12—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium
    • F24H1/121—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium using electric energy supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00—Control of fluid heaters
    • F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00—Control of fluid heaters
    • F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
    • F24H15/238—Flow rate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00—Control of fluid heaters
    • F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
    • F24H15/242—Pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00—Control of fluid heaters
    • F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
    • F24H15/25—Temperature of the heat-generating means in the heater
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00—Control of fluid heaters
    • F24H15/40—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers
    • F24H15/414—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers using electronic processing, e.g. computer-based
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/20—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24H9/2007—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
    • F24H9/2014—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using electrical energy supply
    • F24H9/2028—Continuous-flow heaters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/06—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects using rotating vanes with tangential admission
    • G01F1/075—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects using rotating vanes with tangential admission with magnetic or electromagnetic coupling to the indicating device
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0266—Marks, test patterns or identification means
    • H05K1/0268—Marks, test patterns or identification means for electrical inspection or testing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/04—Sensors
    • F24D2220/044—Flow sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00—Control of fluid heaters
    • F24H15/40—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers
    • F24H15/407—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers using electrical switching, e.g. TRIAC
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09009—Substrate related
    • H05K2201/09063—Holes or slots in insulating substrate not used for electrical connections
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09009—Substrate related
    • H05K2201/09081—Tongue or tail integrated in planar structure, e.g. obtained by cutting from the planar structure
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10151—Sensor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/30—Details of processes not otherwise provided for in H05K2203/01 - H05K2203/17
    • H05K2203/302—Bending a rigid substrate; Breaking rigid substrates by bending

Definitions

  • the present invention relates to an electronic circuit board for controlling and / or monitoring a heating block having a heater for heating a liquid medium. Moreover, the present invention relates to such a heating block. Furthermore, the present invention relates to a heater, in particular a water heater with such a heating block. The invention also relates to a method for installing a sensor on such a heating block.
  • Heating appliances for heating a liquid medium in particular instantaneous water heaters, are generally known.
  • water heater for heating or heating of water are known, which heat the water while it flows through this heater.
  • other liquid media can be heated according to this principle, but the following explanations explain the relationships representatively with reference to water.
  • Such a flow heater comprises a heating block with flow channels for guiding the water to be heated.
  • heating elements such as, helical heating walls are arranged. For monitoring and possibly resulting control of the heating or warm-up process, measurements are taken with
  • CONFIRMATION COPY provided by talking sensors.
  • parameters such as flow velocity and flow rate, temperature and pressure of the water can be recorded and further utilized.
  • the actual physical measurement of the relevant parameter or of a representative parameter can take place via sensors which are arranged indirectly on or in a flow channel. At least such sensors are located directly on or in the heating block having the flow channels.
  • a far-reaching recording and evaluation of the measured values and possibly taking into account in the context of a control or regulation can be carried out by means of an electronic printed circuit board, which carries a corresponding evaluation, or the recorded data can be a further evaluation, such as.
  • a control chip or process computer supplied
  • So-called flow-rate detection systems are installed in electronically controlled or regulated instantaneous water heaters to determine the amount of water flowing through the water heater and to determine how much energy to add to the water to maintain the selected water temperature.
  • a magnetic wheel which transmits the flow signal to a sensor, a so-called Hall IC, by means of the magnetic fields located on the wheel.
  • Hall IC has hitherto either been installed in a separate housing or plugged into the heating block via a small printed circuit board.
  • the electrical contacting of the Hall IC or the Hall IC module with a corresponding control or evaluation device must be made via additional connecting elements. For this plug or solder contacts come into consideration.
  • An adaptation or adaptation of a flow quantity detection unit is achieved via separate components with the heating block.
  • the bearing points of the impeller may be located.
  • a corresponding adapter piece can also be plugged into the heating block.
  • the German utility model DE 20 2008 017 937 U1 shows, for example, a corresponding impeller with magnet.
  • an electrical connection from the sensors, or from one sensor when only one sensor is used, to the electronic circuit board.
  • Such an electronic connection is usually made by means of appropriately prepared plug contacts.
  • an insulated wire can be soldered to one end on the printed circuit board and be provided at its other end with a plug that fits on a corresponding plug on the heating block and is plugged there after the printed circuit board has been attached to the heating block.
  • the invention is therefore based on the object, at least one of the o.g. To address problems.
  • the coupling between sensors in the heating block and an electronic evaluation system should be improved. If possible, elements are to be saved, the arrangement of corresponding printed circuit boards are made more failsafe and / or costs are saved. Preferably, a correct arrangement of a printed circuit board without the use of additional components to be created. At least an alternative solution should be specified.
  • an electronic printed circuit board for controlling and / or monitoring a heating block having a heating device for heating a liquid medium according to claim 1 is proposed.
  • a printed circuit board comprises a base plate having a main portion, a minor portion and at least one elastic web portion connecting the minor portion to the main portion.
  • the main portion is provided for attachment to or on the heating block.
  • corresponding bores for fastening the base plate to the heating block may be provided, to name only one example.
  • the base plate which has the main portion, secondary portion and web portion, in particular consists of these three sections, has at least one connecting track, which extends from the main portion via the web portion to the secondary portion.
  • the secondary section can thus be electrically connected to the main section via the web section by means of this, at least one, interconnecting conductor track.
  • the printed circuit board on a basically flat base plate.
  • the secondary section is determined by at least one sensor element for receiving at least one measured variable of the heating block. It is thus proposed to arrange such a sensor element on the secondary section. In that regard, it is even proposed to arrange such a sensor element on the printed circuit board, namely the base plate, instead of arranging this on a separate board or otherwise separately from the printed circuit board.
  • the secondary section is connected so elastically to the main section via the at least one web section that the secondary section can be bent out of the main plane by bending the web section.
  • a bend is addressed in which the at least one interconnecting conductor track is not damaged, so that even in the case of this bend, electrical current can continue to flow via this conductor track.
  • the sensor element can be connected via this track to further elements on the main section and functionally coupled. This connection or coupling remains in spite of bending of the base plate in the region of the web section. That one or more such pathways are not damaged when bending the web portion can, for example, be achieved in that the material of the relevant track has a corresponding elasticity.
  • the layer can be provided as being particularly inelastic, on which the at least one printed conductor is arranged.
  • the bending of the web portion then results in fewer compressions or elongations in this layer than in the other layers.
  • the effect of a bend on the at least one printed conductor is correspondingly low.
  • Another way to prevent damage to at least one trace is to artificially extend the trace on the land portion by, for example, obliquely or meandering, zigzag or similar.
  • the web section can also be designed such that the bending out of the secondary section from the main plane only leads to weak bends in the region of the at least one web section.
  • the web portion for example. Be formed by a corresponding course very long, such as. By a labyrinthine course.
  • the bending of the auxiliary section from the main section is provided so that the at least one sensor element is adapted in its position and / or orientation to the heating block.
  • the sensor element can thereby be closer to the heating block If necessary, when mounting the printed circuit board to the heating block, the secondary section of the heating block can also be pushed away.
  • the distance between the sensor element and the heating block in particular at a position at which the sensor element or the printed circuit board touches the heating block in this area, denotes the position of the sensor element to the heating block.
  • the sensor element or a relevant region of the secondary section, on which the sensor element is arranged have a certain areal extent, which is not negligible, so that it can not be assumed that a point-shaped sensor element.
  • a plane parallelism of such a surface of the sensor element or the corresponding region of the auxiliary section to a corresponding surface, in particular contact surface, of the heating block denotes an alignment.
  • a plane-parallel alignment of such two surfaces is only one possible orientation.
  • the elastic web portion only allows a plane-parallel alignment between the sensor element and heating block.
  • the sensor element can therefore be provided on the base plate of the printed circuit board, the sensor element and adjust due to the elasticity of the web portion in position and alignment with the radiator.
  • electrical connections can be achieved by corresponding electrical contacts at a corresponding point of contact, whereby electrical connectors can be avoided.
  • the structure of the printed circuit board and the attachment of the same to the heating block for the purpose of coupling with sensor elements of the heating block can thus be made simple.
  • the secondary section may preferably be bent out of the main plane by at least one, preferably at least three, average thicknesses of the electronic printed circuit board, such that the secondary section in the region of the at least one electronic sensor element mounted on the secondary section is at least one of these average thicknesses, in particular at least three of these average thicknesses can be bent in a direction perpendicular to the main plane from the main plane.
  • the printed circuit board in particular in the region of its main section, be mounted on a body such as the heating block and on the Leiterpia-
  • the sensor element which is fastened to the tine can still be changed in its position by at least one or at least three thicknesses.
  • Arrangement and interconnection of the electrical sensor element on the board can be done in a simple manner before mounting the boards.
  • a control unit electrically connected to the sensor element is preferably provided on the main section.
  • An electrical connection is made, in particular, via the at least one conductor track which is provided between the secondary section and the main section via the web section.
  • the at least one sensor element is soldered as an SMD component on the circuit board.
  • An SMD component is one that is soldered directly to a circuit board without the use of wires.
  • the abbreviation SMD was written in English and stands for "Surface Mounted Device". In this way, the arrangement of a corresponding sensor element can be further simplified by this is arranged and soldered as an SMD component on the secondary section and can be connected via the web portion with a controller.
  • the secondary section is tiltable relative to the main plane via the at least one web section in at least two directions, in particular in two orthogonal directions. Due to this tiltability in several directions, in particular a flexible possibility of aligning the auxiliary section, in particular a sensor element installed there, is to be achieved.
  • the secondary section is surrounded by the main section, that, in addition or instead, free cuts are provided between the secondary section and the main section and a plurality of the web sections are formed between the cutouts.
  • a conventional, for example, rectangular, board or board plate can be used. This is then provided with cutouts, so it will be made recesses that separate the secondary section of the remaining main section.
  • the free cuts, and thus the resulting or remaining web portions can now be designed so that there is a corresponding flexibility.
  • the web portions represent a direct or shortest connection between the subsection and the main section, thereby making as long as possible in particular the respective connection path, which creates a web portion, thereby increasing the flexibility of the connection between the minor and major section ,
  • the cutouts may also be provided so that labyrinth-like web section arise.
  • Such a labyrinth-like configuration also leads to long connecting sections between secondary section and main section, namely connecting sections which are significantly longer than the actual distance to be bridged between secondary section and main section.
  • the at least one web section and / or corresponding cutouts are designed at least in sections in a labyrinth-like manner.
  • the at least one of the web sections and / or the cutouts are formed wholly or partially spirally. Also, by a spiral-shaped configuration, as described above, a flexibility of the connection between the secondary section and the main section can be achieved.
  • the at least one web section and / or the free cuts run from the main section to the secondary section by at least 90 ° around the at least one sensor element.
  • the at least one conductor track runs from the main section to the secondary section by at least 90 ° around the at least one sensor element. This also creates a route of mechanical or electrical connection between the main and secondary sections, which is considerably longer than the actual distance between the secondary and main sections. Accordingly, the flexibility can be increased. A bend that leads to a positional deviation of the secondary section compared to the main section by only a few thicknesses of the board leads to little or even barely noticeable bends in such extended web sections.
  • a printed circuit board is used, which has a commonly used material of a board.
  • a printed circuit board is so far substantially or exclusively adapted in their form by side section and web portion are created, in particular by the described free cuts are made.
  • Such a printed circuit board is usually made of an elastic material, so that a bend leads to a permanent counterforce.
  • the secondary section forms with the web section a finger section extending in a finger-like manner from the main section in one direction.
  • a finger portion may, for example, have one fifth or less of the width of the main portion and have a length which has at least 3 times, in particular at least 5 times, the value of the width of the web portion or of the finger portion.
  • a printed circuit board can be provided which contains control units, evaluation units and / or other desired elements or assemblies in a known manner on a main section.
  • at least one sensor element this is provided on a slender finger-like finger portion basically at the end and is connected to corresponding elements on the main portion via corresponding conductor tracks on the finger portion.
  • the at least one sensor element may be a Hall IC for receiving magnetic signals, in particular magnetic signals of a magnetic wheel for detecting a flow rate.
  • a corresponding magnetic wheel can be installed in the heating block and the printed circuit board is installed on the heating block so that the secondary section with the sensor element thereon, namely the Hall IC, is arranged immediately adjacent to the magnetic wheel, the sensor element can receive there the signals of the magnetic wheel and forward to the main section for evaluation.
  • the sensor element is a temperature sensor for detecting a temperature in the heating block.
  • the printed circuit board such can be arranged at a desired position on the heating block.
  • the sensor element can either directly record and measure a temperature or receive corresponding signals from an electrical component, such as a sensor, which is permanently installed on or in the heating block. For example. Resistance values of a temperature-dependent resistor, which is arranged in the heating block, can be evaluated by the sensor on the circuit board.
  • a pressure sensor for detecting a pressure, a pressure sensor is provided, which thus forms the electrical sensor element. Also, such a pressure sensor can directly or indirectly detect a pressure, as explained in connection with the temperature sensor.
  • a test circuit for checking whether an electrical contact has been made between the sensor element on the secondary section and the heating block.
  • This test circuit comprises a first and second contact.
  • the test circuit is prepared to detect whether an electric current flows from the first contact point to the second contact point.
  • two contact points are provided at the minor portion of the printed circuit board. These are to be connected to corresponding mating contact points of the heating block, namely such that the first contact point with the first mating contact point and the second contact point with the second mating contact point are connected. It is assumed that the first and second mating contact point are electrically connected to each other. Now, if the above contact between the first and second contact point and the first and second mating contact point made, there is a galvanic connection between the first and second contact point and about the galvanic connection of the two mating contact points with each other.
  • the test circuit checks whether an electric current flows from the first contact point to the second contact point and thereby in particular checks whether there is a contact between the first contact point and the first mating contact point and / or if there is a contact between the second contact point and the second mating contact point, because only then can an electrical contact Current flow from the first contact point to the second contact point, which also flows over the heating block.
  • the first contact point is preferably prepared with an evaluation unit, in particular the sensor element for evaluating a sensor or sensor part connected to the first mating contact.
  • the first contact point and its contact to the first Jacob.tician is therefore important for the functionality of the evaluation by the sensor element, namely information, in particular in the form of electrical signals, can be passed through this contact between the first contact point and the first mating contact point to the sensor element or evaluation on the circuit board. If this contact does not exist between the first contact point and the first counter contact point, this information can not be transmitted. Thus, by checking whether current flows between the first and second contact points, it can be checked whether this contact exists and otherwise an error message can be output.
  • the second contact point may comprise a spring element in order to improve a galvanic contact between the second contact point and the second counter contact point.
  • a relatively secure contact between the second contact point and the second counter contact point can be achieved by this spring element. If it is now detected that no current flows between the first and the second contact point, it can be concluded, assuming contact between the second contact point and the second mating contact point, that there is no contact between the first contact point and the first mating contact point.
  • the first contact point is an electrical positive pole and the second electrical contact point is a negative electrical pole.
  • at least the test circuit uses a DC current to test the contact.
  • test circuit is formed so that the electric current between the first and second contact point can flow only through the first and second mating contact point when the first and second mating contact point are electrically connected to each other.
  • a heating block of a heater in particular a heating block of a water heater
  • the printed circuit board has a base plate having a main portion, a minor portion and at least one elastic web portion connecting the minor portion to the main portion, the minor portion, the main portion and the land portion in a relaxed state lie in a common main plane
  • the secondary section is equipped with at least one sensor element for receiving at least one measured variable of the heating block
  • the printed circuit board is attached to the heating block, that the sensor element provides a assumes ne position and by bending the web portion of the side portion in a region, in particular in the region of the at least one sensor element, on a Schublock stresses for receiving or guiding the liquid medium, is applied.
  • a printed circuit board according to at least one of the embodiments described above is used. This is fastened with its main portion to the heating block, that the sensor element occupies a predetermined position at the side portion.
  • the secondary section for the sensor element or the region of the secondary section bearing the sensor element achieves the flexibility or freedom to adapt to the heating block.
  • the sensor element can assume a position outside the main plane of the board, and / or that the sensor element or the corresponding section on the secondary section can be tilted relative to the main plane of the board. It is therefore achieved a different position and deviating orientation in a simple manner, namely, allows an adaptation to the heating block.
  • the radiator is pressed by the radiator from the main plane.
  • this can take place when the printed circuit board is fastened to the heating block, but in particular it is also a static state when the printed circuit board is fastened to the heating block or heating block body.
  • the secondary section can be pressed by a fastening means from the main plane against the Schublock emotions.
  • the secondary section is pressed, in particular from the main plane of the board to the heating block, in particular Bankblock stresses out.
  • the heating block has first and second galvanically interconnected mating contact points prepared for galvanic contacting with the first and second contact points of the printed circuit board, respectively, when attached to the heating block body.
  • first and second galvanically interconnected mating contact points prepared for galvanic contacting with the first and second contact points of the printed circuit board, respectively, when attached to the heating block body.
  • a heating device in particular a continuous flow heater with a heating block, is preferably designed according to one of the described embodiments.
  • the advantages described, in particular the cost-effective design and the avoidance of errors, are beneficial according to the heater, which can thereby be even cheaper and may have a lower susceptibility to errors.
  • a printed circuit board is positioned on the heating block and in particular also attached and then made a measurement of electrical conductivity between the printed circuit board or between the sensor element and a arranged on the heating block reference element.
  • the comparison with the reference value does not necessarily have to be very precise. It may be sufficient to check whether any current is flowing when a corresponding electrical test voltage is applied.
  • the printed circuit board is repositioned and the check repeated.
  • a test circuit is used for this, as described above in some embodiments.
  • a printed wiring board according to at least one of the above embodiments is used and / or a heater block according to any one of the above embodiments is used.
  • FIG. 1 shows a heating block with a composite of two partial shells
  • FIG. 2 shows a detail of a heating block similar to FIG. 1 in a perspective view.
  • FIG. 3 shows the detail of FIG. 2 in a plan view
  • FIG. 4 shows the detail of FIG. 2 in a side view.
  • FIG. 5 shows the detail of FIG. 2 in a further side view.
  • FIG. 6 shows the detail of FIG. 2 in a sectional view.
  • FIG. 7 shows the section of FIG. 2 in a further sectional view.
  • Figure 8 shows a section of a control board according to an embodiment with a finger-like extending finger portion.
  • FIG. 9 shows a further embodiment of a printed circuit board with a spiral-shaped web section.
  • FIG. 10 shows a further embodiment of a printed circuit board with a labyrinth-shaped web section.
  • FIG. 11 schematically shows a section of a secondary section with a test circuit.
  • FIG. 12 schematically shows the side section of FIG. 11 in a front view schematically.
  • the figures contain partially simplified, schematic representations. In part, identical reference numerals are used for the same but possibly not identical elements. Different views of the same elements can be scaled differently.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a heating block 100 with a Walkerblock- body 102, which is composed essentially of a first sub-shell 1 'and a second sub-shell 2'.
  • the second sub-shell 2 ' is disposed substantially below the first sub-shell 1', wherein in the figure 1 in the area bottom left, the second sub-shell 2 'protrudes below the first sub-shell 1'.
  • flow channels 104 are formed, which carry water as intended, which flows through them and can be heated in some of the flow channels 104.
  • the heating can be done, for example, by means of heating coils, which can be electrically controlled via so-called triacs 106.
  • the water to be heated or the heated water can flow in and out through in each case one of the water connections 108.
  • a receiving recess 13 ' is shown, which can basically accommodate a magnetic wheel which is moved by the flowing water.
  • the rotational speed of such a magnetic wheel thus provides information about the flow velocity of the water and thus about the flow rate.
  • To evaluate the movement of the magnetic wheel must be detected by means of a corresponding sensor. This can be done by a Hall sensor or Hall IC, which detects the magnetic field or changed magnetic field, which is changed or generated by the movement of the magnetic wheel or by individual magnetic vanes or magnetic pins of the magnetic wheel.
  • a measuring receptacle 110 is provided for arranging such a Hall sensor.
  • FIG. 1 uses the primed reference numerals 1 ', 2', and 13 'for the first subshell, the second subshell, and the bulge, for the context to illustrate the similar but not identical embodiments.
  • FIG. 2 shows a detail of a first partial shell 1, which is assembled with a second partial shell 2, in a perspective view.
  • the first partial shell 1 has a first inner side 4 with a first partial cavity 8 and a first outer side 6.
  • the second partial shell 2 has a second inner side 5 with a second partial cavity 9 and a second outer side 7.
  • a bulge 13 can be seen, which receives a rotational body of a flow rate measurement device.
  • the first sub-shell 1 and the second sub-shell 2 are connected to each other via a joining region 12, so that they form a cavity 3 between the two sub-cavities 8 and 9 which can also be referred to as a cavity.
  • the cavity 3 in turn forms a water passage.
  • a printed circuit board 10 is arranged with a sensor 11 shown schematically.
  • the sensor 11 detects the revolutions of a magnetic disk arranged in the cavity and attached to the rotary body in order to thus determine the flow rate of the water.
  • FIGS. 1a to 1c show the assembled partial shells 1 and 2 in a plan view and side view, respectively.
  • FIG. 1c two rows of pins 21 arranged parallel to one another can be seen in the cavity 3, which pins are fastened to a rotary body.
  • the rotary body is set in rotation with the pins 21.
  • FIG. 1d shows the sectional view AA of the assembled partial shells 1 and 2 of FIG. 1.
  • the second partial shell 2 forms a receiving space 25 in the area of the bulge 13, for receiving the rotary body 20 of a flow volume measuring device.
  • the receiving space 25 is formed solely by the second sub-shell 2.
  • the first sub-cavity 8 and the second sub-cavity 9 each have, in the flow direction 32 in front of the rotational body 20, a taper 30 or 31 of the cross-section on.
  • the tapers 30 and 31 are arranged mirror-symmetrically to one another. As a result, a nozzle is formed, in which the water is accelerated and can be directed to the rotational body 20 in a targeted manner.
  • the rotary body 20 is arranged in the receiving space 25 or in the partial shells 1 and 2.
  • the sensor 11 is arranged on the first outer side 6 above the rotational body 20.
  • the rotary body 20 has a ring 21 on which ten pins 21 are arranged radially to the axis of rotation 23.
  • the pins 21 form a small attack surface for the water flowing through which the body of revolution is moved.
  • a magnetic disk 23 is arranged on the rotary body 20.
  • the magnetic disk 23 is preferably formed of a magnetized plastic, in particular of a plastic, which includes magnetic material and / or has permanent magnetic properties. The magnetic disk 23 rotates with the rotary body 20 and thereby generates a signal in the sensor 11 representative of the flow rate.
  • FIG. 1e shows the sectional view B-B of the assembled part shells 1 and 2 of FIG. 1.
  • the first subshell 1 has two support arms 14 arranged parallel to one another, each of which has a pin-shaped element 15 pointing towards the rotation body 20 in the direction of the rotation axis 24.
  • the support arms 14 extend into the receiving space 25 and rest on one side at least partially against the second partial shell 2.
  • the rotary body 20 has two central receptacles in the form of holes 16, which have approximately the same axis of rotation 24 with the central axis.
  • the rotary body has two rings 22, which are arranged parallel to one another in the direction of the axis of rotation 24.
  • two rows of pins 21 are mounted, which are also arranged parallel to each other in the direction of the axis of rotation 24.
  • a magnetic disk 23 can be seen, which is arranged rotationally fixed on the rotary body 20. In the receptacles 16, the pin-like elements 15 of the first sub-shell 1 engage.
  • the rotary body 20 is thus rotatably fixed between the two support arms 14.
  • the two support arms 14 are elastic, so that they can be bent apart to use the rotary body 20, as long as they are not inserted into the second sub-shell 2. In the position shown in FIG. 1e, inserted into the second partial shell, the support arms 14 are prevented from being bent apart again by the second partial shell 2, as a result of which the rotary body 20, that is to say the small wheel 20, is fixed in a rotationally movable manner.
  • the printed circuit board 10 which may also be referred to as the printed circuit board 10, is subdivided into a main section 80, a secondary section 82 and a web section 84 connecting the secondary section 80 to the main section 80. This division of the printed circuit board 10 can be seen particularly well in Figures 2 and 3.
  • the auxiliary section 82 receives the sensor 11.
  • the sensor 11 is connected to the two conductor tracks of the side portion 82 via the web portion 84 to the main portion 80 with a control or evaluation device to be provided there.
  • the conductor tracks and the evaluation or control device is not shown in simplified form in Figures 2 to 7.
  • the printed circuit board 10 in the region of its main portion 80 mounting holes 86, with which the printed circuit board 10 can be attached to a heating block, such as the heating block 100, in particular there to the Schublock stresses 102.
  • the side portion 82 forms here with its web portion 84 together a finger portion which extends from the main portion 80 of.
  • This finger portion and thus the secondary portion 82 is used with the sensor 11 in the measuring receptacle 110 'to receive there signals from the magnetic wheel or rotary body 20 with magnetic disk 23 and forward via the web portion 84 to the main portion 80 for further evaluation.
  • the sensor 11 can be preassembled or pre-equipped directly on the board 0 and can be arranged when attaching the board directly to the desired position, namely in the measuring receptacle 110 '. Any inaccuracies can help to compensate for an elasticity of the finger portion, in particular of the web portion 84.
  • the embodiment of Figure 8 shows a printed circuit board 810 having a main portion 880, one end of which is shown open. Furthermore, a secondary section 882 is provided, which is connected via a web section 884 to the main section 880. On the secondary section 882, two conductor tracks 888 are indicated, which connect the sensor 81 to the main section 880.
  • the printed conductors 888 run graphically on the main section 880, as it does not depend on the specific formation of a control or evaluation unit or the like to be connected thereto.
  • the minor portion 882 together with the land portion 884, forms a finger-like extending finger portion.
  • This finger portion has been created by forming two cutouts 890 in the printed circuit board 810.
  • the main section 880 accordingly also forms a main plane from which the sensor 811, as indicated by the movement arrows 892, can be moved out.
  • the embodiment of Figure 9 shows a control board 910 schematically. There, a secondary section 982 is provided, which is completely surrounded by a main section 980.
  • a connection between the secondary section 982 and the main section 980 consists of two spiral web sections 984. From the sensor 911, two conductor tracks 988 lead via one of the web section 984 to the main section 980. For reasons of clarity, the two conductor tracks 988 are shown on the web section 984 drawn a line.
  • the spiral embodiment of the web portions 984 shown results from corresponding free cuts 990, which are drawn hatched for the sake of clarity.
  • the hatching should show no cut surface here.
  • the embodiment of FIG. 9 provides a flexible configuration for the secondary section 982. This can in particular be moved vertically to a plane of the main section 980. Furthermore, tilting of the auxiliary section 982 is also possible.
  • FIG. 10 shows a labyrinth-like web section 784.
  • This labyrinthine land portion 784 connects the minor portion 782 to the major portion 780.
  • Two conductive traces extend from the sensor 711 via a land portion 784 to the major portion 780. Again, the conductive traces 788 are shown on the land portion 784 by a single line.
  • the labyrinthine configuration of the web portions 784 is achieved by free cuts 790, which are drawn here hatched for the sake of clarity.
  • FIG. 1 shows schematically a test circuit 40 on a finger portion 42, which may be composed of a minor portion and a land portion.
  • a secondary section with another web section is also suitable, in particular in a manner as shown in FIGS. 9 and 10.
  • the finger portion 42 may also be composed of a minor portion 82 and a land portion 84 as shown in Figure 2, or a minor portion 882 and a land portion 884 as shown in Figure 8.
  • the finger portion 42 has a sensor 44, which may correspond, for example, the sensor 11 of Figure 2. It is also possible to provide another sensor which, for example, carries out a temperature evaluation or a pressure evaluation.
  • a first control line 46 is provided which, for example, can forward a positive direct current to the sensor 44 for evaluation.
  • a second control line 48 is provided, which is not directly connected to the sensor 44. Rather, it is connected to a second contact point 52, which may be provided with a spring 54.
  • a current flows via the control line 46 to the sensor 44 and from there back via a first contact point 50, which is arranged below the sensor 44 and only in the figure 12 is shown.
  • the current then flows via the first mating contact point 56 onto a heating block 60 or the like to the second mating contact point 58 and from there to the second contact point 52 finally to the second control line 48. In this way, a corresponding control circuit can be closed. However, if a contact, in particular between the first contact point 50 and the first contact point 56, not closed, no current can flow and this can be detected as a fault.
  • a first and second control current 62 and 64 are shown, which flow as intended in the first control line 46 and second control line 48, respectively.
  • a previous second control current 66 is also shown with an arrow, which is crossed out, to explain that a corresponding return directly from the sensor 44 no longer exists and instead the second control line 48 is used as shown, in which the second control current 64 flows.
  • the first and second control current 62, 64 can flow. In particular, any incorrect positioning can be detected thereby, because then at least one of the contact pairs does not touch and accordingly the contact is not present and no current can flow.
  • a flow detection ie detection of the flow rate or flow rate without additional components, such as connecting elements such as strands, plugs, potting compound and / or interfaces, can thereby be created on a control unit.
  • SMD Hall IC By using a SMD Hall IC, it can be soldered directly to the printed circuit board or printed circuit board, avoiding connectors such as connectors and leads.
  • the Hall IC For the Hall IC to detect the magnetic field changes of the corresponding rotating magnetic wheel, there must be an exact spatial proximity between the two components, namely between the magnetic wheel and the Hall IC.
  • this arrangement can be created without additional components.
  • the position of the Hall IC has been moved in the immediate vicinity of the magnetic wheel over the prior art by one or more elastic webs on the printed circuit board. In particular, this also cost savings can be achieved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)
  • Combinations Of Printed Boards (AREA)
  • Fire-Detection Mechanisms (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)

Description

Steuerplatine für einen Durchlauferhitzer
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Leiterplatte zum Steuern und/oder Überwachen eines einen Heizblock aufweisenden Heizgerätes zum Erwärmen eines flüssigen Mediums. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung einen solchen Heizblock. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Heizgerät, insbesondere einen Durchlauferhitzer mit einem solchen Heizblock. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Installieren eines Sensors an einem solchen Heizblock.
Heizgeräte zum Erwärmen eines flüssigen Mediums, insbesondere Durchlauferhitzer, sind allgemein bekannt. Hierbei sind insbesondere Durchlauferhitzer zum Erwärmen bzw. Erhitzen von Wasser bekannt, die das Wasser erhitzen, während es durch dieses Heizgerät hindurchströmt. Grundsätzlich sind auch andere flüssige Medien nach diesem Prinzip erwärmbar, die nachfolgenden Ausführungen erläutern die Zusammenhänge aber repräsentativ anhand von Wasser.
Ein solcher Durchlauferhitzer umfasst einen Heizblock mit Strömungskanälen zum Führen des zu erwärmenden Wassers. In diesen Führungskanälen sind Heizelemente, wie bspw. schraubenförmige Heizwände, angeordnet. Zum Überwachen und ggf. daraus resultierendem Steuern des Aufheiz- oder Aufwärmvorgangs sind Messungen mit ent-
BESTÄTIGUNGSKOPIE sprechenden Sensoren vorgesehen. Hierbei können Parameter, wie Strömungsgeschwindigkeit und Durchflussmenge, Temperatur und Druck des Wassers, aufgenommen und weiter verwertet werden.
Die tatsachliche physikalische Messung des betreffenden Parameters bzw. eines reprä- sentativen Parameters kann dabei über Sensoren erfolgen, die mittelbar an oder in einem Strömungskanal angeordnet sind. Zumindest sind solche Sensoren unmittelbar an oder in dem Heizblock angeordnet, der die Strömungskanäle aufweist. Eine weiteführende Aufnahme und Auswertung der Messwerte und ggf. Berücksichtigung im Rahmen einer Steuerung oder Regelung kann mittels einer elektronischen Leiterplatine vorgenommen werden, die eine entsprechende Auswerteeinheit trägt, oder die aufgenommenen Daten können einer weiteren Auswertung, wie bspw. einem Steuerchip oder Prozessrechner, zugeführt werden.
Bspw. werden in elektronisch gesteuerten oder geregelten Durchlauferhitzern sog. Durch- flussmengenerfassungssysteme eingebaut, um zu ermitteln, welche Wassermenge den Durchlauferhitzer durchströmt, und um so bestimmen zu können, wie viel Energie dem Wasser beigefügt werden muss, um die gewählte Wassertemperatur zu erhalten. Heutzutage wird dazu von den meisten oder allen bekannten Herstellern ein Magnetrad eingesetzt, welches das Durchflusssignal mittels der magnetischen Felder, die sich auf dem Rad befinden, an einen Sensor, einen sog. Hall-IC, überträgt. Ein solcher Hall-IC wurde bislang entweder in ein separates Gehäuses eingebaut oder über eine kleine Leiterplatte in den Heizblock gesteckt. In beiden Varianten muss die elektrische Kontaktierung des Hall-IC's bzw. der Hall-IC-Baugruppe mit einer entsprechenden Steuer- oder Auswerteeinrichtung über zusätzliche Verbindungselemente hergestellt werden. Hierfür kommen Stecker oder Lötkontakte in Betracht. Eine Adaptierung oder Anpassung einer Durchflussmengenerfassungseinheit wird über separate Bauteile mit dem Heizblock erreicht. In solchen Bauteilen können sich auch die Lagerstellen des Laufrades befinden. Ein entsprechendes Adapterstück kann auch in den Heizblock eingesteckt werden. Das deutsche Gebrauchsmuster DE 20 2008 017 937 U1 zeigt bspw. ein entsprechendes Flügelrad mit Magnet. In anderen Fällen kann es notwendig sein, dass eine Auswerteeinheit eines entsprechenden Sensors in einer bestimmten räumlichen Lage zu diesem und damit zum Heizblock fixiert wird. Hierbei ist es bei der Installation oftmals schwer möglich, zu kontrollie- ren, ob die Auswerteeinheit oder ein Sensor der Auswerteeinheit auch tatsächlich in der gewünschten Position angeordnet ist, wie sie bzw. er gebraucht wird.
Bei Verwendung elektronischer bzw. elektronisch auszuwertender Sensoren besteht eine elektrische Verbindung von den Sensoren, oder von dem einen Sensor wenn nur ein Sensor verwendet wird, zur elektronischen Leiterplatine. Eine solche elektronische Verbindung wird üblicherweise mittels entsprechend vorbereiteter Steckkontakte vorgenommen. Hierfür kann bspw. ein isolierter Draht mit einem Ende auf der Leiterplatine verlötet sein und an seinem anderen Ende mit einem Stecker versehen sein, der auf einen korrespondierenden Stecker am Heizblock passt und dort aufgesteckt wird, nachdem die Leiterplatine am Heizblock befestigt wurde.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, zumindest eines der o.g. Probleme zu adressieren. Insbesondere soll die Ankopplung zwischen Sensoren im Heizblock und einer Auswertelektronik verbessert werden. Möglichst sollen Elemente eingespart werden, die Anordnung entsprechender Leiterplatinen fehlersicherer gemacht werden und/oder Kosten eingespart werden. Vorzugsweisen soll eine korrekte Anordnung einer Leiterplatine ohne Einsatz zusätzlicher Bauteile geschaffen werden. Zumindest soll eine alternative Lösung angegeben werden.
Erfindungsgemäß wird eine elektronische Leiterplatine zum Steuern und/oder zum Überwachen eines, einen Heizblock aufweisenden Heizgerätes zum Erwärmen eines flüssigen Mediums gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen. Eine solche Leiterplatte umfasst eine Grundplatte mit einem Hauptabschnitt, einem Nebenabschnitt und wenigstens einem den Nebenabschnitt mit dem Hauptabschnitt verbindenden elastischen Stegabschnitt. Der Hauptabschnitt ist zum Befestigen auf oder an dem Heizblock vorgesehen. Es können bspw. entsprechende Bohrungen zum Festschrauben der Grundplatte an dem Heizblock vorgesehen sein, um nur ein Beispiel zu nennen.
Auf der Grundplatte, die den Hauptabschnitt, Nebenabschnitt und Stegabschnitt aufweist, insbesondere aus diesen drei Abschnitten besteht, weist wenigstens eine verbindende Leiterbahn auf, die von dem Hauptabschnitt über den Stegabschnitt zum Nebenabschnitt verläuft. Der Nebenabschnitt kann so mittels dieser, wenigstens einen, verbindenden Leiterbahn über den Stegabschnitt mit dem Hauptabschnitt elektrisch verbunden werden.
In einem entspannten Zustand liegen der Nebenabschnitt, der Hauptabschnitt und der Stegabschnitt in einer gemeinsamen Ebene, die hier als Hauptebene bezeichnet wird. Somit weist die Leiterplatine eine grundsätzlich ebene Grundplatte auf. Der Nebenabschnitt ist mit wenigstens einem Sensorelement zum Aufnehmen wenigstens einer Messgröße des Heizblocks bestimmt. Es wird somit vorgeschlagen, ein solches Sensorelement auf dem Nebenabschnitt anzuordnen. Insoweit wird überhaupt vorgeschlagen, ein solches Sensorelement auf der Leiterplatine, nämlich der Grundplatte, anzuordnen, statt dieses auf einer separaten Platine oder anderweitig separat zu der Leiterplatine anzuordnen.
Der Nebenabschnitt ist dabei über den wenigstens einen Stegabschnitt so elastisch mit dem Hauptabschnitt verbunden, dass der Nebenabschnitt über ein Biegen des Stegabschnitts aus der Hauptebene herausgebogen werden kann. Insoweit wird eine Biegung angesprochen, bei der die wenigstens eine verbindende Leiterbahn nicht beschädigt wird, so dass auch im Falle dieser Biegung elektrischer Strom über diese Leiterbahn weiterhin fließen kann. Insbesondere kann das Sensorelement über diese Leiterbahn mit weiteren Elementen auf dem Hauptabschnitt verbunden und funktional gekoppelt werden. Diese Verbindung bzw. Kopplung bleibt trotz Biegung der Grundplatte im Bereich des Stegabschnitts bestehen. Dass eine oder mehrere solcher Leitungsbahnen beim Biegen des Stegabschnitts nicht beschädigt werden, kann bspw. dadurch erreicht werden, dass das Material der betreffenden Leiterbahn eine entsprechende Elastizität aufweist. Wenn eine Leiterplatine verwendet wird, die im Stegbereich mehrere Schichten aufweist, kann die Schicht als besonders unelastisch vorgesehen werden, auf der die wenigstens eine Leiterbahn angeordnet ist. Das Biegen des Stegabschnitts führt dann bei dieser Schicht zu weniger Stauchungen oder Streckungen als bei den anderen Schichten. Entsprechend gering ist die Auswirkung einer Biegung auf die wenigstens eine Leiterbahn. Eine weitere Möglichkeit, Beschädigungen der wenigstens einen Leiterbahn zu verhindern besteht darin, die Leiterbahn auf dem Stegabschnitt künstlich zu verlängern, indem sie bspw. schräg oder mäanderförmig, zickzackförmig oder ähnlich angeordnet wird.
Außerdem oder alternativ kann auch der Stegabschnitt so ausgebildet sein, dass das Herausbiegen des Nebenabschnitts aus der Hauptebene nur zu schwachen Biegungen im Bereich des wenigstens einen Stegabschnitts führt. Hierzu kann der Stegabschnitt bspw. durch einen entsprechenden Verlauf sehr lang ausgebildet werden, wie bspw. durch einen labyrinthartigen Verlauf.
Die Biegung des Nebenabschnitts aus dem Hauptabschnitt ist dazu vorgesehen, dass das wenigstens eine Sensorelement in seiner Position und/oder Ausrichtung an den Heizblock angepasst wird. Das Sensorelement kann hierdurch näher an den Heizblock herangeführt werden oder beim Befestigen der Leiterplatine an dem Heizblock kann ggf. auch der Nebenabschnitt von Heizblock weggedrückt werden. Insbesondere die Entfernung zwischen dem Sensorelement und dem Heizblock, insbesondere an einer Position an der das Sensorelement oder die Leiterplatine in diesem Bereich den Heizblock berührt, bezeichnet die Position des Sensorelementes zum Heizblock.
Außerdem kann das Sensorelement oder ein relevanter Bereich des Nebenabschnitts, auf dem das Sensorelement angeordnet ist, eine gewisse flächige Ausdehnung haben, die nicht vernachlässigbar ist, so dass also nicht von einem punktförmigen Sensorelement ausgegangen werden kann. In diesem Fall bezeichnet eine Planparallelität einer solchen Fläche des Sensorelementes oder des entsprechenden Bereichs des Nebenabschnitts zu einer korrespondierenden Fläche, insbesondere Anlagefläche, des Heizblocks eine Ausrichtung. Eine planparallele Ausrichtung solcher zweier Flächen ist aber nur eine mögliche Ausrichtung. Insbesondere ist vorgesehen, dass der elastische Stegabschnitt erst eine planparallele Ausrichtung zwischen Sensorelement und Heizblock ermöglicht. Mit anderen Worten kann zunächst eine nicht-planparallele Ausrichtung vorliegen und beim Befestigen der Leiterplatine an den Heizblock legt sich der Nebenabschnitt so an den Heizblock an, dass sich dort eine Planparallelität ergibt. Diese Ausrichtung bzw. Änderung der Ausrichtung wird dabei erst durch die Elastizität des Stegabschnitts ermöglicht.
Es kann also auf der Grundplatte der Leiterplatine das Sensorelement vorgesehen sein und sich aufgrund der Elastizität des Stegabschnitts in Position und Ausrichtung an den Heizkörper anpassen. Hierdurch können auch an einer entsprechenden Berührungsstelle elektrische Verbindungen durch entsprechende elektrische Kontaktierungen erreicht werden, wodurch elektrische Steckverbindungen vermieden werden können. Der Aufbau der Leiterplatine und das Befestigen derselben am Heizblock zum Zwecke einer Kopplung mit Sensorelementen des Heizblocks kann somit einfach gestaltet werden.
Vorzugsweise kann der Nebenabschnitt durch den Stegabschnitt um wenigstens eine, vorzugsweise wenigsten drei mittlere Dicken der elektronischen Leiterplatine aus der Hauptebene gebogen werden, so dass der Nebenabschnitt im Bereich des wenigstens einen auf dem Nebenabschnitt montierten elektronischen Sensorelementes um wenigstens eine dieser mittleren Dicken, insbesondere um wenigstens drei dieser mittleren Dicken, in einer zur Hauptebene senkrechten Richtung aus der Haupteben gebogen werden kann. Somit kann die Leiterplatine, insbesondere im Bereich ihres Hauptabschnitts, auf einem Körper wie dem Heizblock montiert werden und das auf der Leiterpia- tine befestigte Sensorelement ist dennoch um wenigstens eine oder wenigstens drei Dicken in seiner Position veränderbar. Somit ist es möglich, ohne zusätzliches Element für das Sensorelement eine gewisse Flexibilität der Positionierung zu schaffen. Anordnung und Verschaltung des elektrischen Sensorelements auf der Platine kann auf einfache Weise vor dem Montieren der Platinen erfolgen.
Vorzugsweise ist zum Auswerten von Signalen, insbesondere Messwerten des Sensorelements, auf dem Hauptabschnitt eine mit dem Sensorelement elektrisch verbundene Steuerung vorgesehen. Eine elektrische Verbindung erfolgt insbesondere über die wenigstens eine Leiterbahn, die zwischen dem Nebenabschnitt und dem Hauptabschnitt über den Stegabschnitt vorgesehen ist. Somit ist es möglich, das Sensorelement und auch eine Steuerung auf derselben Platine vorzusehen, insbesondere die Platine mit all diesen Elementen und dafür notwendigen Bauteilen zu bestücken und dennoch eine Flexibilität beim Anordnen des Sensorelements zu erreichen.
Vorzugsweise ist das wenigstens eine Sensorelement als SMD-Bauteil auf der Leiterplatte verlötet. Ein SMD-Bauteil ist eines, das ohne Verwendung von Drähten unmittelbar auf eine Platine gelötet wird. Die Abkürzung SMD ist im englischen Sprachgebrauch entstanden und steht für "Surface Mounted Device". Hierdurch kann das Anordnen eines entsprechenden Sensorelements noch weiter vereinfacht werden, indem dieses als SMD- Bauteil auf dem Nebenabschnitt angeordnet und verlötet wird und über den Stegabschnitt mit einer Steuerung verbunden sein kann.
Vorzugsweise ist der Nebenabschnitt relativ zur Hauptebene über den wenigstens einen Stegabschnitt in wenigstens zwei Richtungen, insbesondere in zwei orthogonalen Richtungen kippbar. Durch diese Kippbarkeit in mehrere Richtungen soll insbesondere eine flexible Möglichkeit der Ausrichtung des Nebenabschnitts, insbesondere eines dort installierten Sensorelements, erreicht werden.
Gemäß einer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass der Nebenabschnitt von dem Hauptabschnitt umgeben ist, dass außerdem oder stattdessen zwischen dem Nebenabschnitt und dem Hauptabschnitt Freischnitte vorgesehen sind und zwischen den Freischnitten mehrere der Stegabschnitte ausgebildet sind. Insoweit kann zunächst eine im Grund herkömmliche, z.B. rechteckige, Platine oder Platinenplatte verwendet werden. Diese wird dann so mit Freischnitten versehen, es werden also Aussparungen vorgenommen, die den Nebenabschnitt vom verbleibenden Hauptschnitt trennen. Es verbleiben aber Stegabschnitte, die den Nebenabschnitt mit dem Hauptabschnitt verbinden. Durch das Vorsehen dieser Freischnitte, wodurch nur noch die Verbindung über die Steg abschnitte verbleibt, wird die Flexibilität geschaffen, die benötigt wird, um den Nebenabschnitt aus der Hauptebene der Platine herauszubiegen.
Die Freischnitte, und damit die entstehenden oder verbleibenden Stegabschnitte, können nun so gestaltet werden, dass sich eine entsprechende Biegsamkeit ergibt. Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die Stegabschnitte eine direkte oder kürzeste Verbindung zwischen dem Nebenabschnitt und dem Hauptschnitt darstellt, um dadurch insbesondere den jeweiligen Verbindungsweg, den ein Stegabschnitt schafft, möglichst lang zu machen, um dadurch die Flexibilität der Verbindung zwischen Neben- und Hauptabschnitt zu erhöhen. Bspw. können die Freischnitte auch so vorgesehen sein, dass sich labyrinthartige Stegabschnitt ergeben. Auch eine solche labyrinthartige Ausgestaltung führt zu langen Verbindungsstrecken zwischen Nebenabschnitt und Hauptschnitt, nämlich Verbindungsstrecken, die deutlich länger sind als der tatsächliche zu überbrückende Abstand zwischen Nebenabschnitt und Hauptabschnitt.
Vorzugsweise ist der wenigstens eine Stegabschnitt und/oder entsprechende Freischnitte zumindest abschnittsweise labyrinthartig ausgestaltet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass der wenigstens einen der Stegabschnitte und/oder die Freischnitte ganz oder abschnittsweise spiralförmig ausgebildet sind. Auch durch eine spiralförmige Ausbildung lässt sich wie oben beschrieben eine Flexibilität der Verbindung zwischen Nebenabschnitt und Hauptabschnitt erreichen.
Außerdem oder alternativ wird vorgeschlagen, dass der wenigstens eine Stegabschnitt und/oder die Freischnitte vom Hauptabschnitt zum Nebenabschnitt um wenigstens 90 ° um das wenigstens eine Sensorelement herumverlaufen. Außerdem oder alternativ verläuft die wenigstens eine Leiterbahn vom Hauptabschnitt zum Nebenabschnitt um wenigstens 90 0 um das wenigstens eine Sensorelement herum. Auch hierdurch wird eine Strecke mechanischer bzw. elektrischer Verbindung zwischen Haupt- und Nebenabschnitt geschaffen, die wesentlich länger ist, als der tatsächliche Abstand zwischen Neben- und Hauptabschnitt. Entsprechend lässt sich die Flexibilität erhöhen. Eine Biegung, die zu einer Positionsabweichung des Nebenabschnitts im Vergleich zum Hauptabschnitt um nur wenige Dicken der Platine führt, führt dabei zu geringen oder sogar kaum spürbaren Biegungen in solchen verlängerten Stegabschnitten. Auch dadurch lässt sich erreichen, dass bei der vorgesehenen Biegung die verbindende Leiterbahn oder verbindenden Leiterbahnen nicht beschädigt werden. Für alle Ausführungsformen ist um Grunde gemeinsam, dass das Biegen des Stegabschnitts dazu führen kann, dass eine Rückstellkraft entsteht, die nämlich von der Platine, insbesondere dem Stegabschnitt ausgehend der Biegung entgegengerichtet ist. Diese Rückstellkraft kann auch als Andrückkraft oder Anpresskraft des Nebenabschnitts gegen den Heizblock verwendet werden, wenn die Leiterplatine entsprechend an dem Heizblock installiert ist. Vorzugsweise wird eine Leiterplatine verwendet, die ein allgemein übliches Material einer Platine aufweist. Eine solche bekannte Leiterplatine wird insoweit im Wesentlichen oder ausschließlich in ihrer Form angepasst, indem Nebenabschnitt und Stegabschnitt geschaffen werden, insbesondere indem beschriebene Freischnitte vorgenommen werden. Eine solche Leiterplatine ist üblicherweise aus einem elastischen Material gefertigt, so dass eine Biegung zu einer dauerhaften Gegenkraft führt.
Gemäß einer weitere Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass der Nebenabschnitt mit dem Stegabschnitt einen sich von dem Hauptabschnitt in eine Richtung fingerartig erstreckenden Fingerabschnitt bildet. Ein solcher Fingerabschnitt kann bspw. ein Fünftel oder weniger der Breite des Hauptabschnitts aufweisen und eine Länge aufweisen, die wenigstens den 3-fachen, insbesondere wenigstens den 5-fachen Wert der Breite des Stegabschnitts bzw. des Fingerabschnitts aufweist. Es kann somit eine Leiterplatine vorgesehen sein, die auf einem Hauptabschnitt in bekannter Art und Weise Steuereinheiten, Auswerteeinheiten und/oder andere gewünschte Elemente oder Baugruppen enthält. Für das Vorsehen wenigstens eines Sensorelementes ist dieses auf einem schlanken sich fingerartig erstreckenden Fingerabschnitt im Grunde am Ende vorgesehen und wird mit entsprechenden Elementen auf dem Hauptabschnitt über entsprechenden Leiterbahnen auf dem Fingerabschnitt verbunden.
Vorzugsweise kann das wenigstens eine Sensorelement ein Hall-IC zum Aufnehmen magnetischer Signale, insbesondere magnetischer Signale eines Magnetrades zum Erfassen einer Durchflussmenge, sein. Hier kann ein entsprechendes Magnetrad in dem Heizblock installiert sein und die Leiterplatine wird so an dem Heizblock installiert, dass der Nebenabschnitt mit dem Sensorelement darauf, nämlich dem Hall-IC, unmittelbar benachbart zum Magnetrad angeordnet wird, das Sensorelement kann dort die Signale des Magnetrades aufnehmen und zur Auswertung dem Hauptabschnitt weiterleiten.
Gemäß einer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Sensorelement ein Temperatursensor zum Erfassen einer Temperatur in dem Heizblock ist. Durch die Leiterplatine kann ein solcher an einer gewünschten Position an dem Heizblock angeordnet werden. Dort kann das Sensorelement entweder direkt eine Temperatur aufnehmen und messen oder entsprechende Signale von einem elektrischen Bauteil, wie bspw. einem Fühler, das an oder in dem Heizblock fest installiert ist, aufnehmen. Bspw. können Widerstandswerte eines temperaturabhängigen Widerstandes, der im Heizblock angeordnet ist, durch den Sensor auf der Leiterplatte ausgewertet werden.
Eine weitere Ausgestaltung schlägt vor, dass zum Erfassen eines Drucks ein Drucksensor vorgesehen ist, der somit das elektrische Sensorelement bildet. Auch ein solcher Drucksensor kann direkt oder indirekt einen Druck erfassen, wie im Zusammenhang mit dem Temperatursensor erläutert wurde.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass eine Prüfschaltung vorgesehen ist zum Überprüfen, ob zwischen dem Sensorelement auf dem Nebenabschnitt und dem Heizblock ein elektrischer Kontakt hergestellt wurde. Diese Prüfschaltung umfasst einen ersten und zweiten Kontakt. Zum Herstellen einer galvanischen Verbindung mit einem ersten bzw. zweiten auf dem Heizblock angeordneten Gegenkontakt. Dabei ist die Prüfschaltung dazu vorbereitet, zu erkennen, ob ein elektrischer Strom vom ersten Kontaktpunkt zum zweiten Kontaktpunkt fließt.
Somit sind zwei Kontaktpunkte an dem Nebenabschnitt der Leiterplatine vorgesehen. Diese sollen mit entsprechenden Gegenkontaktpunkten des Heizblocks verbunden werden, nämlich so, dass der erste Kontaktpunkt mit dem ersten Gegenkontaktpunkt und der zweite Kontaktpunkt mit dem zweiten Gegenkontaktpunkt verbunden werden. Dabei wird davon ausgegangen, dass der erste und zweite Gegenkontaktpunkt miteinander galvanisch verbunden sind. Wird nun obiger Kontakt zwischen erstem und zweitem Kontaktpunkt und erstem bzw. zweitem Gegenkontaktpunkt hergestellt, besteht darüber und über die galvanische Verbindung der beiden Gegenkontaktpunkte untereinander eine galvanische Verbindung zwischen erstem und zweitem Kontaktpunkt. Die Prüfschaltung prüft, ob ein elektrischer Strom vom ersten Kontaktpunkt zum zweiten Kontaktpunkt fließt und prüft dadurch insbesondere, ob ein Kontakt zwischen erstem Kontaktpunkt und erstem Gegenkontaktpunkt besteht und/oder ob ein Kontakt zwischen zweitem Kontaktpunkt und zweitem Gegenkontaktpunkt besteht, denn nur dann kann ein elektrischer Strom vom ersten Kontaktpunkt zum zweiten Kontaktpunkt fließen, der nämlich auch über den Heizblock fließt.
Vorzugsweise ist der erste Kontaktpunkt mit einer Auswerteeinheit, insbesondere dem Sensorelement zum Auswerten eines mit dem ersten Gegenkontakt verbundenen Sensors oder Sensorteils, vorbereitet. Der erste Kontaktpunkt und sein Kontakt zum ersten Gegenkontaktpunkt ist demnach für die Funktionalitat der Auswertung durch das Sensorelement von Bedeutung, weil nämlich Informationen, insbesondere in Form elektrischer Signale, über diesen Kontakt zwischen erstem Kontaktpunkt und erstem Gegenkontaktpunkt zu dem Sensorelement bzw. Auswerteeinheit auf der Leiterplatine geleitet werden kann. Besteht dieser Kontakt zwischen erstem Kontaktpunkt und erstem Gegenkontaktpunkt nicht, können diese Informationen nicht übertragen werden. Somit kann über die Überprüfung, ob Strom zwischen erstem und zweitem Kontaktpunkt fließt, überprüft werden, ob dieser Kontakt existiert und anderenfalls kann eine Fehlermeldung ausgegeben werden.
Vorzugsweise kann der zweite Kontaktpunkt ein Federelement aufweisen, um einen galvanischen Kontakt zwischen dem zweiten Kontaktpunkt und dem zweiten Gegenkontaktpunkt zu verbessern. Somit kann davon ausgegangen werden, dass durch dieses Federelement eine verhältnismäßig sichere Kontaktierung zwischen zweitem Kontaktpunkt und zweitem Gegenkontaktpunkt erreichbar ist. Wird nun detektiert, dass kein Strom zwischen erstem und zweitem Kontaktpunkt fließt, kann bei angenommenem Kontakt zwischen zweitem Kontaktpunkt und zweitem Gegenkontaktpunkt darauf geschlossen werden, dass zwischen erstem Kontaktpunkt und erstem Gegenkontaktpunkt kein Kontakt besteht.
Vorzugsweise ist der erste Kontaktpunkt ein elektrischer Pluspol und der zweite elektrische Kontaktpunkt ein elektrischer Minuspol. Insoweit verwendet zumindest die Prüfschaltung einen Gleichstrom zum Prüfen der Kontaktierung.
Somit ist insbesondere vorgesehen, dass die Prüfschaltung so ausgebildet ist, dass der elektrische Strom zwischen dem ersten und zweiten Kontaktpunkt nur über den ersten und zweiten Gegenkontaktpunkt fließen kann, wenn der erste und zweite Gegenkontaktpunkt untereinander galvanisch verbunden sind.
Weiterhin wird ein Heizblock eines Heizgerätes, insbesondere ein Heizblock eines Durchlauferhitzers vorgeschlagen, wobei die Leiterplatine eine Grundplatte mit einem Hauptabschnitt, einem Nebenabschnitt und wenigstens einem den Nebenabschnitt mit dem Hauptabschnitt verbindenden elastischen Stegabschnitt aufweist, der Nebenabschnitt, der Hauptabschnitt und der Stegabschnitt in einem entspannten Zustand in einer gemeinsamen Hauptebene liegen, der Nebenabschnitt mit wenigstens einem Sensorelement zum Aufnehmen wenigstens einer Messgröße des Heizblocks bestückt ist, die Leiterplatine so an dem Heizblock befestigt ist, dass das Sensorelement eine vorgesehe- ne Position einnimmt und durch eine Biegung des Stegabschnitts der Nebenabschnitt in einem Bereich, insbesondere im Bereich des wenigstens einen Sensorelementes, an einem Heizblockkörper zum Aufnehmen oder Führen des flüssigen Mediums, anliegt.
Insbesondere wird eine Leiterplatine gemäß wenigstens einer der oben beschriebenen Ausführungsformen verwendet. Diese ist mit ihrem Hauptabschnitt so an dem Heizblock befestigt, dass das Sensorelement an dem Nebenabschnitt eine vorgegebene Position einnimmt. Hierbei erreicht der Nebenabschnitt für das Sensorelement bzw. den das Sensorelement tragenden Bereich des Nebenabschnitts, die Flexibilität bzw. Freiheit, sich an den Heizblock anzupassen. Insbesondere wird erreicht, dass das Sensorelement eine Position außerhalb der Hauptebene der Platine annehmen kann, und/oder dass das Sensorelement bzw. der entsprechende Abschnitt auf dem Nebenabschnitt relativ zu der Hauptebene der Platine gekippt sein kann. Es wird also eine abweichende Position und abweichende Ausrichtung auf einfache Weise erreicht, die nämlich eine Anpassung an den Heizblock ermöglicht.
Vorzugsweise wird zum Ausgleich von Höhen und/oder Lagertoleranzen der Nebenabschnitt durch den Heizkörper aus der Hauptebene gedrückt. Dies kann einerseits beim Befestigen der Leiterplatine an den Heizblock erfolgen, ist insbesondere aber auch ein statischer Zustand, wenn die Leiterplatine an den Heizblock bzw. Heizblockkörper befestigt ist.
Außerdem oder alternativ kann der Nebenabschnitt durch ein Befestigungsmittel aus der Hauptebene gegen den Heizblockkörper gedrückt werden. In diesem Fall wird der Nebenabschnitt insbesondere aus der Hauptebene der Platine zum Heizblock, insbesondere Heizblockkörper hin, gedrückt.
Vorzugsweise weist der Heizblock einen ersten und zweiten galvanisch miteinander verbundenen Gegenkontaktpunkt auf, die vorbereitet sind für ein galvanisches Kontaktieren mit dem ersten bzw. zweiten Kontaktpunkt der Leiterplatine, wenn diese an dem Heizblock bzw. Heizblockkörper befestigt wird. Somit ergibt sich bei einem befestigten Zustand der Platine an dem Heizblock, sofern kein Fehler vorliegt, ein galvanischer Kontakt zwischen erstem Kontaktpunkt und erstem Gegenkontaktpunkt und ein galvanischer Kontakt zwischen zweitem Kontaktpunkt und zweiten Gegenkontaktpunkt. Über die galvanische Verbindung zwischen erstem und zweitem Gegenkontaktpunkt sind dann auch der erste und zweite Kontaktpunkt darüber galvanisch miteinander verbunden. Ist diese Verbindung unterbrochen, so kann kein Strom fließen und es ist davon auszugehen, dass wenigstens einer der Kontakte unterbrochen ist.
Es wird vorgeschlagen, dass vorzugsweise ein Heizgerät, insbesondere ein Durchlauferhitzer mit einem Heizblock, gemäß einer der beschriebenen Ausführungsformen ausges- taltet ist. Die beschriebenen Vorteile, insbesondere der kostengünstige Aufbau und die Vermeidung von Fehlern, kommen entsprechend dem Heizgerät zugute, das dadurch selbst kostengünstiger werden kann und eine geringere Fehleranfälligkeit aufweisen kann.
Zum Installieren eines Sensors an einem Heizblock zum Messen einer physikalischen Größe in dem Heizblock wird ein Verfahren mit den folgenden Schritten vorgeschlagen:
Positionieren einer mit wenigstens einem Sensorelement bestückten Leiterplatine an einem Heizblock,
Messen einer elektrischen Leitfähigkeit zwischen der Leiterplatine oder dem Sensorelement und einem an dem Heizblock angeordneten Referenzelement, - Vergleichen der gemessenen elektrischen Leitfähigkeit mit einem Referenzwert oder Prüfen, ob überhaupt ein elektrischer Kontakt besteht und
Wiederholen des Positionierens, wenn die gemessene elektrische Leitfähigkeit dem Betrag nach um mehr als einen vorbestimmten Wert von dem Referenzwert abweicht bzw. etwa Null beträgt und/oder
- Verwenden einer Prüfschaltung zum Überprüfen, ob zwischen dem Sensorelement auf dem Nebenabschnitt und dem Heizblock ein elektrischer Kontakt hergestellt wurde.
Demnach wird eine Leiterplatine an dem Heizblock positioniert und insbesondere auch befestigt und dann eine Messung elektrischer Leitfähigkeit zwischen Leiterplatine oder zwischen dem Sensorelement und einem an dem Heizblock angeordneten Referenzelement vorgenommen. Hierdurch, insbesondere durch einen Vergleich der gemessenen elektrischen Leitfähigkeit mit einem Referenzwert, kann überprüft werden, ob ein gewünschter elektrischer Kontakt besteht. Der Vergleich mit dem Referenzwert braucht nicht unbedingt sehr präzise auszufallen. Es kann ausreichen zu prüfen, ob überhaupt ein Strom fließt, wenn eine entsprechende elektrische Testspannung angelegt wird.
Wird hierbei festgestellt, dass keiner oder kein ausreichender elektrischer Kontakt vorhanden ist, wird die Leiterplatine neu positioniert und die Überprüfung wiederholt. Vor- zugsweise wird hierzu eine Prüfschaltung verwendet, wie oben in einigen Ausführungsformen beschrieben wurde.
Vorzugsweise wird eine Leiterplatine gemäß wenigstens einer der obigen Ausführungsformen verwendet und/oder es wird ein Heizblock nach einem der obigen Ausführungsformen verwendet.
Nachfolgend wird die Erfindung nun anhand von Ausführungsbeispielen exemplarisch erläutert.
Figur 1 zeigt einen Heizblock mit einem aus zwei Teilschalen zusammengesetzten
Heizblockkörper.
Figur 2 zeigt einen Ausschnitt eines Heizblocks ähnlich der Figur 1 in einer perspektivischen Ansicht.
Figur 3 zeigt den Ausschnitt der Figur 2 in einer Draufsicht,
Figur 4 zeigt den Ausschnitt der Figur 2 in einer Seitenansicht.
Figur 5 zeigt den Ausschnitt der Figur 2 in einer weiteren Seitenansicht.
Figur 6 zeigt den Ausschnitt der Figur 2 in einer Schnittansicht.
Figur 7 zeigt den Ausschnitt der Figur 2 in einer weiteren Schnittansicht.
Figur 8 zeigt einen Ausschnitt einer Steuerplatine gemäß einer Ausführungsform mit einem sich fingerartig erstreckenden Fingerabschnitt.
Figur 9 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Leiterplatine mit einem spiralförmigen Stegabschnitt.
Figur 10 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Leiterplatine mit einem labyrinth- förmigen Stegabschnitt. Figur 11 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines Nebenabschnitts mit einer Prüfschaltung.
Figur 12 zeigt schematisch den Nebenabschnitt der Figur 11 in einer Frontansicht schematisch. Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente können unterschiedlich skaliert sein.
Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht einen Heizblock 100 mit einem Heizblock- körper 102, der im Wesentlichen aus einer ersten Teilschale 1' und einer zweiten Teilschale 2' zusammengesetzt ist. Die zweite Teilschale 2' ist im Wesentlichen unterhalb der ersten Teilschale 1' angeordnet, wobei in der Figur 1 im Bereich links unten die zweite Teilschale 2' unter der ersten Teilschale 1' herausragt. Zwischen den beiden Teilschalen 1' und 2' bilden sich Strömungskanäle 104 aus, die bestimmungsgemäß Wasser führen, das durch sie hindurchströmt und dabei in einigen der Strömungskanäle 104 erwärmt werden kann. Die Erwärmung kann bspw. mittels Heizwendeln erfolgen, die über sog. Triacs 106 elektrisch angesteuert werden können. Das zu erwärmende Wasser bzw. das erwärmte Wasser kann durch jeweils einen der Wasseranschlüsse 108 ein- bzw. ausströmen. Zum Messen einer Strömungsgeschwindigkeit des Wassers ist eine Aufnahmeausbuchtung 13' dargestellt, die im Grunde ein Magnetrad in sich aufnehmen kann, das durch das strömende Wasser bewegt wird. Die Drehgeschwindigkeit eines solchen Magnetrades gibt somit Aufschluss über die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers und damit über die Durchflussmenge. Zum Auswerten muss die Bewegung des Magnetrades mittels eines entsprechenden Sensors erfasst werden. Dies kann durch einen Hall-Sensor oder Hall-IC erfolgen, der das Magnetfeld bzw. veränderte Magnetfeld erfasst, das durch die Bewegung des Magnetrades bzw. durch einzelne Magnetflügel oder Magnetstifte des Magnetrades verändert bzw. erzeugt wird. Zum Anordnen eines solchen Hall-Sensors ist eine Messaufnahme 110 vorgesehen. Zum Messen wird somit dort ein solcher Hall-Sensor angeordnet und dabei mit einer Auswerteschaltung oder -Steuerung verbunden. Die folgenden Figuren 2 bis 7 zeigen detailliert die Anordnung eines Sensors 11 zum Erfassen eines solchen Magnetrades, das auch allgemein als Rotationskörper bezeichnet werden kann. Die Ausführungsformen der Figuren 2 bis 7 unterscheiden sich aber in einigen Details von der der Figur 1. Die Figur 1 verwendet daher für die erste Teilschale, die zweite Teilschale und die Ausbuchtung die gestrichenen Bezugszeichen 1 ', 2' und 13', um den Zusammenhang der ähnlichen aber nicht identischen Ausführungsformen zu verdeutlichen.
Figur 2 zeigt einen Ausschnitt einer ersten Teilschale 1 , die mit einer zweiten Teilschale 2 zusammengesetzt ist, in einer perspektivischen Ansicht. Die erste Teilschale 1 weist eine erste Innenseite 4 mit einer ersten Teilkavität 8 und eine erste Außenseite 6 auf. Die zweite Teilschale 2 weist eine zweite Innenseite 5 mit einer zweiten Teilkavität 9 und einer zweiten Außenseite 7 auf. Zudem ist eine Ausbuchtung 13 zu erkennen, die einen Rotationskörper einer Durchflussmengenerfassungsvorrichtung aufnimmt. Die erste Teilschale 1 und die zweite Teilschale 2 sind über einen Fügebereich 12 miteinander verbunden, so dass sie zwischen sich aus den beiden Teilkavitäten 8 und 9 eine Kavität 3 bilden die auch als Hohlraum bezeichnet werden kann. Die Kavität 3 bildet ihrerseits eine Wasserdurchlaufstrecke.
An der ersten Teilschale 1 ist eine Leiterplatte 10 mit einem schematisch dargestellten Sensor 11 angeordnet. Der Sensor 1 1 erfasst dabei die Umdrehungen einer in der Kavi- tät angeordneten, an dem Rotationskörper befestigten Magnetscheibe um somit die Durchflussmenge des Wassers zu ermitteln.
Die Figuren 1a bis 1c zeigen die zusammengesetzten Teilschalen 1 und 2 in einer Draufsicht bzw. Seitenansicht. In der Figur 1c sind in der Kavität 3 zwei, parallel zueinander angeordnete Reihen Stifte 21 zu erkennen, die an einem Rotationskörper befestigt sind. Wenn die Kavität 3 mit Wasser durchströmt wird, wird der Rotationskörper mit den Stiften 21 in eine Drehbewegung versetzt.
Die Figur 1d zeigt die Schnittansicht A-A der zusammengesetzten Teilschalen 1 und 2 der Figur 1. Die zweite Teilschale 2 bildet im Bereich der Ausbuchtung 13 einen Aufnahmeraum 25 aus, zum Aufnehmen des Rotationskörpers 20 einer Durchflussmengener- fassungsvorrichtung. Der Aufnahmeraum 25 wird allein durch die zweite Teilschale 2 ausgebildet. Es wird kein zusätzliches Einzelteil als Gehäuse für den Rotationskörper 20 benötigt. Die erste Teilkavität 8 und die zweite Teilkavität 9 weisen in Strömungsrichtung 32 vor dem Rotationskörper 20 jeweils eine Verjüngung 30 bzw. 31 des Querschnittes auf. Die Verjüngungen 30 und 31 sind spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet. Dadurch wird eine Düse gebildet, in der das Wasser beschleunigt wird und zielgerichtet auf den Rotationskörper 20 geleitet werden kann.
Der Rotationskörper 20 ist in dem Aufnahmeraum 25 bzw. in den Teilschalen 1 und 2 angeordnet. Der Sensor 11 ist auf der ersten Außenseite 6 oberhalb des Rotationskörpers 20 angeordnet. Der Rotationskörper 20 weist einen Ring 21 auf, auf dem radial zur Drehachse 23 zehn Stifte 21 angeordnet sind. Die Stifte 21 bilden eine kleine Angriffsflache für das durchströmende Wasser, durch die der Rotationskörper bewegt wird. Zudem ist an dem Rotationskörper 20 eine Magnetscheibe 23 angeordnet. Die Magnetscheibe 23 ist dabei vorzugsweise aus einem magnetisierten Kunststoff ausgebildet, insbesondere aus einem Kunststoff, der magnetisches Material beinhaltet und/oder weist dauermagnetische Eigenschaften auf. Die Magnetscheibe 23 dreht mit dem Rotationskörper 20 mit und erzeugt dadurch ein Signal in dem Sensor 11 , das für die Fließgeschwindigkeit repräsentativ ist.
Figur 1e zeigt die Schnittansicht B-B der zusammengesetzten Teilschalen 1 und 2 der Figur 1. Dabei weist die erste Teilschale 1 zwei parallel zueinander angeordnete Tragarme 14 auf, die jeweils in Richtung der Drehachse 24 ein zum Rotationskörper 20 zeigendes stiftförmiges Element 15 aufweisen. Die Tragarme 14 erstrecken sich in den Aufnahmeraum 25 und liegen mit einer Seite 17 zumindest teilweise an der zweiten Teilschale 2 an.
Der Rotationskörper 20 weist zwei zentrische Aufnahmen in Form von Bohrungen 16 auf, die mit der Drehachse 24 etwa übereinstimmende Mittelachsen aufweisen. Zudem weist der Rotationskörper zwei Ringe 22 auf, die parallel in Richtung der Drehachse 24 zueinander angeordnet sind. Auf den Ringen 22 sind zwei Reihen Stifte 21 angebracht, die ebenfalls parallel in Richtung der Drehachse 24 zueinander angeordnet sind. Zudem ist eine Magnetscheibe 23 zu erkennen, die an dem Rotationskörper 20 drehfest angeordnet ist. In die Aufnahmen 16 greifen die stiftartigen Elemente 15 der ersten Teilschale 1 ein. Der Rotationskörper 20 ist somit drehbar zwischen den beiden Tragarmen 14 fixiert. Die beiden Tragarme 14 sind elastisch ausgebildet, so dass sie auseinander gebogen werden können, um den Rotationskörper 20 einzusetzen, so lange sie nicht in die zweite Teilschale 2 eingesetzt sind. In der in Figur 1e gezeigten, in die zweite Teilschale eingesetzten Position werden die Tragarme 14 durch die zweite Teilschale 2 daran gehindert, wieder auseinander gebogen zu werden, wodurch schließlich der Rotationskörper 20, also das gezeigte Rädchen 20, drehbeweglich fixiert wird. Die Leiterplatte 10, die synonym auch als Leiterplatine 10 bezeichnet werden kann, ist in einen Hauptabschnitt 80, einen Nebenabschnitt 82 und einen den Nebenabschnitt 82 mit den Hauptabschnitt 80 verbindenden Stegabschnitt 84 unterteilt. Diese Aufteilung der Leiterplatine 10 ist insbesondere in den Figuren 2 und 3 gut zu erkennen. Der Nebenab- schnitt 82 nimmt dabei den Sensor 11 auf. Der Sensor 11 ist dabei mit zwei Leiterbahnen von dem Nebenabschnitt 82 über den Stegabschnitt 84 zum Hauptabschnitt 80 mit einer dort vorzusehenden Steuer- oder Auswertevorrichtung verbunden. Die Leiterbahnen und die Auswerte- bzw. Steuereinrichtung ist vereinfachend in den Figuren 2 bis 7 nicht eingezeichnet. Zum Befestigen weist die Leiterplatin 10 im Bereich ihres Hauptabschnitts 80 Befestigungsöffnungen 86 auf, mit denen die Leiterplatine 10 an einem Heizblock, wie dem Heizblock 100, insbesondere dort an dem Heizblockkörper 102 befestigt werden kann. Der Nebenabschnitt 82 bildet hier mit seinem Stegabschnitt 84 zusammen einen Fingerabschnitt, der sich von dem Hauptabschnitt 80 aus erstreckt. Dieser Fingerabschnitt und damit der Nebenabschnitt 82 ist mit dem Sensor 11 in die Messaufnahme 110' eingesetzt, um dort Signale von dem Magnetrad bzw. Rotationskörper 20 mit Magnetscheibe 23 aufzunehmen und über den Stegabschnitt 84 zum Hauptabschnitt 80 zur weiteren Auswertung weiterzuleiten. Durch den Fingerabschnitt, nämlich den Nebenabschnitt 82 und Stegabschnitt 84, kann der Sensor 11 unmittelbar auf der Platine 0 vormontiert bzw. vorbestückt werden und kann beim Befestigen der Platine unmittelbar an der gewünschten Position, nämlich in der Messaufnahme 110' angeordnet werden. Etwaige Ungenau- igkeiten kann eine Elastizität des Fingerabschnitts, insbesondere des Stegabschnitts 84 ausgleichen helfen.
Die Ausführungsform der Figur 8 zeigt eine Leiterplatine 810 mit einem Hauptabschnitt 880, dessen eines Ende offen gezeigt ist. Weiterhin ist ein Nebenabschnitt 882 vorgesehen, der über einen Stegabschnitt 884 mit dem Hauptabschnitt 880 verbunden ist. Auf dem Nebenabschnitt 882 sind zwei Leiterbahnen 888 angedeutet, die den Sensor 81 mit dem Hauptabschnitt 880 verbinden. Die Leiterbahnen 888 laufen zeichnerisch auf dem Hauptabschnitt 880 aus, da es auf die konkrete Ausbildung einer damit zu verbindenden Steuer- oder Auswerteeinheit oder dergleichen hier nicht ankommt.
Der Nebenabschnitt 882 bildet zusammen mit dem Stegabschnitt 884 einen sich fingerartig erstreckenden Fingerabschnitt. Dieser Fingerabschnitt ist dadurch geschaffen worden, dass in der Leiterplatine 810 zwei Freischnitt 890 ausgebildet sind. Hierdurch wird die Biegbarkeit des Stegabschnitts 884, die hierdurch im Übrigen erst ersteht, erhöht und der Nebenabschnitt 882 und damit der Sensor 811 kann somit in seiner Position gemäß der Bewegungspfeile 892 gegenüber dem Hauptabschnitt 880 bewegt werden. Der Hauptabschnitt 880 bildet entsprechend auch eine Hauptebene, aus der der Sensor 811 , wie durch die Bewegungspfeile 892 angedeutet ist, heraus bewegt werden kann. Die Ausführungsform der Figur 9 zeigt eine Steuerplatine 910 schematisch. Dort ist ein Nebenabschnitt 982 vorgesehen, der von einem Hauptabschnitt 980 vollständig umgeben wird. Eine Verbindung zwischen dem Nebenabschnitt 982 und dem Hauptabschnitt 980 besteht über zwei spiralförmige Stegabschnitte 984. Von dem Sensor 911 führen zwei Leiterbahnen 988 über einen der Stegabschnitt 984 zum Hauptabschnitt 980. Aus Grün- den der Übersichtlichkeit sind auf dem Stegabschnitt 984 die beiden Leiterbahnen 988 als eine Linie gezeichnet.
Die gezeigte spiralförmige Ausführung der Stegabschnitte 984 ergibt sich durch entsprechende Freischnitte 990, die der besseren Übersichtlichkeit halber schraffiert gezeichnet sind. Die Schraffur soll hier keine Schnittfläche zeigen. Es ist erkennbar, dass die Ausgestaltung der Figur 9 eine flexible Ausgestaltung für den Nebenabschnitt 982 schafft. Dieser kann insbesondere vertikal zu einer Ebene des Hauptabschnitts 980 bewegt werden. Weiterhin ist auch ein Kippen des Nebenabschnitts 982 möglich.
Eine weitere Ausführungsform ist in Figur 10 gezeigt, die einen labyrinthartigen Stegab- schnitt 784 zeigt. Dieser labyrinthartige Stegabschnitt 784 verbindet den Nebenabschnitt 782 mit dem Hauptabschnitt 780. Zwei Leiterbahnen führen von dem Sensor 711 über einen Stegabschnitt 784 zum Hauptabschnitt 780. Auch hier sind die Leiterbahnen 788 auf dem Stegabschnitt 784 durch nur eine Linie dargestellt. Die labyrinthartige Ausgestaltung der Stegabschnitte 784 wird durch Freischnitte 790 erreicht, die hier der besseren Übersichtlichkeit halber schraffiert gezeichnet sind.
Figur zeigt schematisch eine Prüfschaltung 40 auf einem Fingerabschnitt 42, der aus einem Nebenabschnitt und einem Stegabschnitt zusammengesetzt sein kann. Statt eines Fingerabschnitts 82 kommt auch ein Nebenabschnitt mit anderem Stegabschnitt in Betracht, insbesondere in einer Art und Weise, wie er in den Figuren 9 und 10 gezeigt ist. Der Fingerabschnitt 42 kann auch aus einem Nebenabschnitt 82 und einem Stegabschnitt 84 wie gemäß Figur 2 zusammengesetzt sein, oder aus einem Nebenabschnitt 882 und einem Stegabschnitt 884, wie er in Figur 8 gezeigt ist. Jedenfalls weist der Fingerabschnitt 42 einen Sensor 44 auf, der bspw. den Sensor 11 der Figur 2 entsprechen kann. Es kann auch ein anderer Sensor vorgesehen sein, der bspw. eine Temperaturauswertung oder eine Druckauswertung durchführt. Zum Ansteuern des Sensors 44 ist eine erste Steuerleitung 46 vorgesehen, die bspw. einen positiven Gleichstrom dem Sensor 44 zur Auswertung zuleiten kann. Als Rückleitung ist eine zweite Steuerleitung 48 vorgesehen, die aber nicht unmittelbar an dem Sensor 44 angeschlossen ist. Vielmehr ist sie an einen zweiten Kontaktpunkt 52 angeschlossen, der mit einer Feder 54 versehen sein kann. Um nun eine Auswertung unter Verwendung der ersten und zweiten Steuerleitung 46, 48 vornehmen zu können, fließt ein Strom über die Steuerleitung 46 zum Sensor 44 und von dort zurück über einen ersten Kontaktpunkt 50, der unterhalb des Sensors 44 angeordnet ist und nur in der Figur 12 gezeigt ist. Von dem ersten Kontaktpunkt 50 fließt der Strom dann über den ersten Gegenkontaktpunkt 56 auf einen Heizblock 60 oder dergleichen zu dem zweiten Gegenkontaktpunkt 58 und von dort weiter zum zweiten Kontaktpunkt 52 schließlich zur zweiten Steuerleitung 48. Hierdurch kann ein entsprechender Steuerkreis geschlossen werden. Wird allerdings ein Kontakt, insbesondere zwischen dem ersten Kontaktpunkt 50 und dem ersten Kontaktpunkt 56, nicht geschlossen, kann kein Strom fließen und dies kann als Fehler erkannt werden.
Zur Veranschaulichung ist in Figur 12 ein erster und zweiter Steuerstrom 62 und 64 eingezeichnet, die bestimmungsgemäß in der ersten Steuerleitung 46 bzw. zweiten Steuerleitung 48 fließen. Ein bisheriger zweiter Steuerstrom 66 ist ebenfalls mit einem Pfeil eingezeichnet, der aber durchgestrichen ist, um damit zu erläutern, dass eine entsprechende Rückleitung direkt von dem Sensor 44 nicht mehr existiert und stattdessen die zweite Steuerleitung 48 wie eingezeichnet verwendet wird, in der der zweite Steuerstrom 64 fließt. Erst wenn die Kontakte zwischen ersten und zweiten Kontaktpunkt bzw. Gegenkontaktpunkt 50, 52 und 56, 58 hergestellt sind, können der erste und zweite Steuerstrom 62, 64 fließen. Insbesondere können etwaige Fehlpositionierungen hierdurch erkannt werden, weil dann nämlich wenigstens eines der Kontaktpaare sich nicht berührt und entsprechend der Kontakt nicht vorhanden ist und kein Strom fließen kann.
Somit wird nun eine Lösung geschaffen, bei der auch durch eine geschickte Kombination der Lage einer Parameterabnahmestelle in dem Heizblock, wie bspw. der Messaufnahme 110' im Bereich eines Magnetrades, und des Sensors auf der Steuereinheit oder auf der Steuerplatine, eine Anordnung ohne zusätzliche Bauteile, wie Litzen, Stecker oder Zusatzplatine, geschaffen wird. Hierfür werden diese beiden Elemente räumlich so angeordnet, dass der Sensor auf der Leiterplatte bzw. Leiterplatine direkt an der besagten Parameterabnahmestelle, insbesondere einem dort vorgesehen Abnahmepunkt des Parameters elektrisch oder mechanisch kontaktiert. Verbindungselemente wie Litzen und Stecker können somit entfallen. Die vorgeschlagene Lösung kann grundsätzlich in allen Geräten eingesetzt werden, in denen eine Steuereinrichtung nicht an solchen Parameterabnahmestellen oder Parameterabnahmepunkten angeordnet ist, aber nun angeordnet werden kann.
Insbesondere kann hierdurch eine Durchflusserfassung, also eine Erfassung der Durchflussmenge oder Fließgeschwindigkeit ohne zusätzliche Bauteile, wie Verbindungselemente wie Litzen, Stecker, Vergussmasse und/oder Schnittstellen, auf eine Steuereinheit geschaffen werden.
Durch die Verwendung eines SMD-Hall-IC kann dieser direkt mit der Leiterplatte oder Leiterplatine verlötet werden, wodurch Verbindungselemente wie Stecker und Litzen vermieden werden. Damit der Hall-IC die magnetischen Feldänderungen des entsprechenden rotierenden Magnetrades ermitteln kann, muss eine genaue räumliche Nähe zwischen beiden Bauteilen bestehen, nämlich zwischen dem Magnetrad und dem Hall-IC. Durch eine entsprechend sinnvolle Anordnung des Magnetrades im Heizblockkörper und des Hall-IC auf der Steuerplatine, insbesondere der Steuereinrichtung, kann diese Anordnung ohne zusätzliche Bauteile geschaffen werden. Somit wurde gegenüber dem Stand der Technik durch einen oder mehrere elastische Stege an der Leiterplatine die Position des Hall-IC in die unmittelbare Nähe des Magnetrades verlegt. Insbesondere sind hierdurch auch Kosteneinsparungen erreichbar.

Claims

Ansprüche
Elektronische Leiterplatine (10) zum Steuern und/oder Überwachen eines, einen Heizblock (100) aufweisenden Heizgerätes zum Erwarmen eines flüssigen Mediums, umfassend
eine Grundplatte mit einem Hauptabschnitt (80), einem Nebenabschnitt (82) und wenigstens einem den Nebenabschnitt (82) mit dem Hauptabschnitt (80) verbindenden elastischen Stegabschnitt (84), wobei
der Hauptabschnitt (80) zum Befestigen auf oder an dem Heizblock (100) vorgesehen ist,
auf der Grundplatte wenigstens eine verbindende Leiterbahn (88) von dem Hauptabschnitt (80) über den Stegabschnitt (84) zum Nebenabschnitt (82) verläuft,
der Nebenabschnitt (82), der Hauptabschnitt (80) und der Stegabschnitt (84) in einem entspannten Zustand in einer gemeinsamen Hauptebene liegen, der Nebenabschnitt (82) mit wenigstens einem Sensorelement (11) zum Aufnehmen wenigstens einer Messgröße des Heizblocks (100) bestückt ist, der Nebenabschnitt (82) über den wenigstens einen Stegabschnitt (84) so elastisch mit dem Hauptabschnitt (80) verbunden ist, dass der Nebenabschnitt (82) über ein Biegen des Stegabschnitts (84) aus der Hauptebene herausgebogen werden kann, ohne dass die wenigstens eine verbindende Leiterbahn (88) beschädigt wird, um dadurch das wenigstens eine Sensorelement (11) in seiner Position und/oder Ausrichtung an den Heizblock (100) anzupassen.
Elektronische Leiterplatine (10) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die elektronische Leiterplatine (10) eine mittlere Dicke aufweist und dass der Nebenabschnitt (82) über den Stegabschnitt (84) um wenigstens eine, vorzugsweise wenigstens drei mittlere Dicken aus der Hauptebene gebogen werden kann, so dass der Nebenabschnitt (82) im Bereich des wenigstens einen auf dem Nebenabschnitt (82) montierten elektronischen Sensorelementes (11) um wenigstens eine Dicke, insbesondere um wenigstens drei Dicken in einer zur Hauptebene senkrechten Richtung aus der Hauptebene gebogen werden kann. Elektronische Leiterplatine (10) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
zum Auswerten von Signalen, insbesondere Messwerten des Sensorelementes (11) auf dem Hauptabschnitt (80) eine mit dem Sensorelement (11) elektronisch verbundene Steuerung vorgesehen ist, wobei die elektrische Verbindung (88) insbesondere über die wenigstens eine Leiterbahn (88) erfolgt.
Elektronische Leiterplatine (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das wenigstens eine Sensorelement (11) als SMD-Bauteil auf der Leiterplatine (10) verlötet ist.
Elektronische Leiterplatine (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Nebenabschnitt (82) relativ zur Hauptebene (80) über den wenigstens einen Stegabschnitt (84) in wenigstens zwei Richtungen, insbesondere in zwei orthogonalen Richtungen kippbar ist.
Elektronische Leiterplatine (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Nebenabschnitt (82) von dem Hauptabschnitt (80) umgeben ist und/oder zwischen dem Nebenabschnitt (82) und dem Hauptabschnitt (80) Freischnitte (90) vorgesehen sind und zwischen den Freischnitten (90) mehrere der Stegabschnitte (84) ausgebildet sind.
Elektronische Leiterplatine (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der wenigstens eine Stegabschnitt (84) und/oder die Freischnitte (90) ganz oder abschnittsweise labyrinthartig und/oder spiralförmig ausgebildet sind, und/oder vom Hauptabschnitt (80) zum Nebenabschnitt (82) um wenigstens 90° um das wenigstens eine Sensorelement (11) herumverlaufen und/oder dass die wenigsten eine Leiterbahn (88) vom Hauptabschnitt (80) zum Nebenabschnitt (82) um wenigstens 90° um das wenigstens eine Sensorelement (11) herum verläuft.
Elektronische Leiterplatine (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Nebenabschnitt (82) mit dem Stegabschnitt (84) einen sich von dem Hauptabschnitt (80) in eine Richtung fingerartig erstreckenden Fingerabschnitt bildet.
9. Elektronische Leiterplatine (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das wenigstens eine Sensorelement (11)
ein Hall-IC zum Aufnehmen magnetischer Signale, insbesondere magnetischer Signale eines Magnetrades zum Erfassen einer Durchflussmenge, ist, ein Temperatursensor zum Erfassen einer Temperatur in dem Heizblock (100) ist und/oder
ein Drucksensor zum Erfassen eines Drucks in dem Heizblock (100) ist.
10. Elektronische Leiterplatine (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch
eine Prüfschaltung (40) zum Überprüfen, ob zwischen dem Sensorelement (11 ) auf dem Nebenabschnitt (82) und dem Heizblock (100) ein elektrischer Kontakt hergestellt wurde, und die Prüfschaltung (40) umfasst einen ersten und zweiten Kontaktpunkt (50, 52) an dem Nebenabschnitt (82) zum Herstellen einer galvanischen Verbindung mit einem ersten bzw. zweiten auf dem Heizblock (100) angeordneten Gegenkontaktpunkt (56, 58), und die Prüfschaltung (40) ist dazu vorbereitet, zu erkennen, ob ein elektrischer Strom vom ersten Kontaktpunkt (50) zum zweiten Kontaktpunkt (52) fließt.
11. Elektronische Leiterplatine (10) nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Kontaktpunkt (50) mit einer Auswerteeinheit und/oder dem Sensorelement (11) zum Auswerten eines mit dem ersten Gegenkontaktpunkt (56) verbundenen Sensors (1 ) oder Sensorteils vorbereitet ist, der zweite Kontaktpunkt (52) ein Federelement (54) aufweist, zum Verbessern des galvanischen Kontakts zwischen dem zweiten Kontaktpunkt (52) und dem zweiten Gegenkontaktpunkt (58),
der erste Kontaktpunkt (50) einen elektrischen Pluspol und der zweite elektrische Kontaktpunkt (52) einen elektrischen Minuspol bildet und/oder die Prüfschaltung (40) so ausgebildet ist, dass der elektrische Strom zwischen dem ersten und zweiten Kontaktpunkt (50, 52) nur über den ersten und zweiten Gegenkontaktpunkt (56, 58) fließen kann wenn der erste und zweite Gegenkontaktpunkt (56, 58) untereinander galvanisch verbunden sind. Heizblock (100) eines Heizgerätes zum Erwärmen eines flüssigen Mediums mit daran befestigter elektronischer Leiterplatine (10), wobei
die Leiterplatine eine Grundplatte mit einem Hauptabschnitt (80), einem Nebenabschnitt (82) und wenigstens einem den Nebenabschnitt (82) mit dem Hauptabschnitt (80) verbindenden elastischen Stegabschnitt (84) aufweist, der Nebenabschnitt (82), der Hauptabschnitt (80) und der Stegabschnitt (84) in einem entspannten Zustand in einer gemeinsamen Hauptebene liegen, der Nebenabschnitt (82) mit wenigstens einem Sensorelement (11 ) zum Aufnehmen wenigstens einer Messgröße des Heizblocks (100) bestückt ist, die Leiterplatine (10) so an dem Heizblock (100) befestigt ist, dass das Sensorelement (11) eine vorgesehene Position einnimmt und
durch eine Biegung des Stegabschnitts (84) der Nebenabschnitt (82) in einem Bereich, insbesondere im Bereich des wenigstens einen Sensorelementes (11), an einem Heizblockkörper (102) zum Aufnehmen oder Führen des flüssigen Mediums, anliegt.
Heizblock (100) nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
insbesondere zum Ausgleich von Höhen- und/oder Lagetoleranzen
der Nebenabschnitt (82) durch den Heizblockkörper (102) aus der Hauptebene gedrückt wird, oder
der Nebenabschnitt (82) durch ein Befestigungsmittel aus der Hauptebene gegen den Heizblockkörper (102) gedrückt wird.
Heizblock (100) nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Leiterplatine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 verwendet wird und optional der Heizblock (100) einen ersten und zweiten galvanisch miteinander verbunden Gegenkontaktpunkt (56, 58) zum galvanischen Kontaktieren mit dem ersten bzw. zweiten Kontaktpunkt (50, 52) aufweist.
Heizgerät (100), insbesondere Durchlauferhitzer, mit einem Heizblock (100) nach einem der Ansprüche 12 bis 14. Verfahren zum Installieren eines Sensors (11 ) an einem Heizblock (100) zum Messen einer physikalischen Größe, umfassend die Schritte:
Positionieren einer mit wenigstens einem Sensorelement (11 ) bestückten
Leiterplatine (10) an einem Heizblock (100),
Messen einer elektrischen Leitfähigkeit zwischen der Leiterplatine (10) oder dem Sensorelement (11) und einem an dem Heizblock (100) angeordneten Referenzelement,
Vergleichen der gemessenen elektrischen Leitfähigkeit mit einem Referenzwert oder Prüfen, ob überhaupt ein elektrischer Kontakt besteht und Wiederholen des Positionierens, wenn die gemessene elektrische Leitfähigkeit dem Betrag nach um mehr als einen vorbestimmten Wert von dem Referenzwert abweicht bzw. etwa Null beträgt und/oder
Verwenden einer Prüfschaltung (40), insbesondere wie in den Ansprüchen 10 und 11 beschrieben, zum Überprüfen, ob zwischen dem Sensorelement ( ) auf dem Nebenabschnitt (82) und dem Heizblock (100) ein elektrischer Kontakt hergestellt wurde.
17. Verfahren nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Leiterplatine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 verwendet wird, und/oder dass ein Heizblock (100) nach einem der Ansprüche 12 bis 14 verwendet wird.
PCT/EP2013/001955 2012-07-06 2013-07-03 Steuerplatine für einen durchlauferhitzer Ceased WO2014005707A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012013347.2 2012-07-06
DE102012013347.2A DE102012013347B4 (de) 2012-07-06 2012-07-06 Elektronische Leiterplatine und Verfahren zum Installieren eines Sensors an einem Heizblock für einen Durchlauferhitzer

Publications (3)

Publication Number Publication Date
WO2014005707A1 true WO2014005707A1 (de) 2014-01-09
WO2014005707A9 WO2014005707A9 (de) 2014-05-01
WO2014005707A4 WO2014005707A4 (de) 2014-06-19

Family

ID=49083629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2013/001955 Ceased WO2014005707A1 (de) 2012-07-06 2013-07-03 Steuerplatine für einen durchlauferhitzer

Country Status (2)

Country Link
DE (2) DE102012013347B4 (de)
WO (1) WO2014005707A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115038940A (zh) * 2020-02-11 2022-09-09 纬湃科技德国有限责任公司 印刷电路板装置和用于制造印刷电路板装置的方法
US20230314191A1 (en) * 2020-09-04 2023-10-05 Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg Bearing component for flow sensor, flow measuring unit, and domestic appliance
DE102022208775A1 (de) * 2022-08-25 2024-03-07 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Heizgerät mit einem Gehäuse

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016208742A1 (de) * 2016-05-20 2017-11-23 Zf Friedrichshafen Ag Leiterplatte und Verfahren zum Herstellen einer Leiterplatte
EP3540329B1 (de) 2016-06-20 2021-04-28 Bleckmann GmbH & Co. KG Bauteil einer heizungsanlage zur bereitstellung eines kompakten temperatursensordesigns
CN106249782A (zh) * 2016-08-19 2016-12-21 北海市蕴芯电子科技有限公司 温室大棚物联网智能监控管理系统
DE102016219620A1 (de) * 2016-10-10 2018-04-12 Continental Automotive Gmbh Leiterplatte mit einem gebogenen Verbindungsabschnitt und Verfahren zum Testen bzw. Herstellen derselben sowie elektronisches Steuergerät und Verfahren zum Betrieb desselben
DE102019001529A1 (de) * 2019-03-07 2020-09-10 Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg Lagerkomponente für Durchflusssensor, Durchflussmesseinheit und Haustechnikgerät
FR3113113A1 (fr) * 2020-07-29 2022-02-04 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de chauffage électrique d’un liquide caloporteur
EP4009741A1 (de) * 2020-12-03 2022-06-08 Bleckmann GmbH & Co. KG Heizsystemkomponente zur erfassung einer ersten und einer zweiten temperatur

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1076479A1 (de) * 1999-07-23 2001-02-14 Ford Motor Company Integrierte Sensor- und Steuerungsanordnung und Verfahren zu deren Herstellung
DE10225722C1 (de) * 2002-06-11 2003-12-11 Sensorentechnologie Gettorf Gm Prüfsensor
JP2004119624A (ja) * 2002-09-25 2004-04-15 Matsushita Electric Works Ltd 回路基板
US20100218684A1 (en) * 2007-10-04 2010-09-02 Stefan Etter Heating device with an integrated thermoblock for a beverage preparation machine
WO2011067181A1 (en) * 2009-12-01 2011-06-09 Nestec S.A. Assembly of flowmeter to pcb in a beverage machine

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19914418A1 (de) 1999-03-30 2000-10-05 Bosch Gmbh Robert Leiterplatte mit starren und elastisch verformbaren Abschnitten und Gerät mit einer solchen Leiterplatte
JP2001255183A (ja) 2000-03-13 2001-09-21 Saginomiya Seisakusho Inc フローセンサ
US7307222B2 (en) 2003-09-24 2007-12-11 Agilent Technologies, Inc. Printed circuit board test access point structures and method for making the same
DE102006021096B4 (de) 2006-05-05 2018-10-25 Continental Automotive Gmbh Leiterbahnträger
HUE035324T2 (en) 2007-07-19 2018-05-02 Gealan Formteile Gmbh Flowmeter
US8766099B2 (en) 2009-09-29 2014-07-01 Apple Inc. Component mounting structures for electronic devices
DE102010039840A1 (de) 2010-08-26 2012-03-01 Eichenauer Heizelemente Gmbh & Co. Kg Durchlauferhitzer zum Erhitzen eines Fluids und Verfahren zum Betreiben eines Durchlauferhitzers

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1076479A1 (de) * 1999-07-23 2001-02-14 Ford Motor Company Integrierte Sensor- und Steuerungsanordnung und Verfahren zu deren Herstellung
DE10225722C1 (de) * 2002-06-11 2003-12-11 Sensorentechnologie Gettorf Gm Prüfsensor
JP2004119624A (ja) * 2002-09-25 2004-04-15 Matsushita Electric Works Ltd 回路基板
US20100218684A1 (en) * 2007-10-04 2010-09-02 Stefan Etter Heating device with an integrated thermoblock for a beverage preparation machine
WO2011067181A1 (en) * 2009-12-01 2011-06-09 Nestec S.A. Assembly of flowmeter to pcb in a beverage machine

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115038940A (zh) * 2020-02-11 2022-09-09 纬湃科技德国有限责任公司 印刷电路板装置和用于制造印刷电路板装置的方法
US20230314191A1 (en) * 2020-09-04 2023-10-05 Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg Bearing component for flow sensor, flow measuring unit, and domestic appliance
US12492923B2 (en) * 2020-09-04 2025-12-09 Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg Bearing component for flow sensor, flow measuring unit, and domestic appliance
DE102022208775A1 (de) * 2022-08-25 2024-03-07 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Heizgerät mit einem Gehäuse

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012013347B4 (de) 2022-10-13
DE202013012074U1 (de) 2015-06-03
DE102012013347A1 (de) 2014-01-09
WO2014005707A9 (de) 2014-05-01
WO2014005707A4 (de) 2014-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012013347B4 (de) Elektronische Leiterplatine und Verfahren zum Installieren eines Sensors an einem Heizblock für einen Durchlauferhitzer
DE102007057221B4 (de) Durchflussmengenmessvorrichtung
EP1152639B1 (de) Elektrische Heizeinheit, insbesondere für flüssige Medien
DE102007020882B4 (de) Einrichtung zur Überprüfung der Befestigung einer Leiterbahnplatte an einem Träger
DE102011016373A1 (de) Batterieblock, insbesondere zur Verwendung als Energiespeicher in einem Kraftfahrzeug
WO2013124117A1 (de) Stromsensor zur befestigung an einer stromschiene
EP3755950A2 (de) Heizmatte für eine flächenheizung, flächenheizung zum heizen eines raumes eines gebäudes sowie verfahren zur herstellung einer heizmatte für eine flächenheizung
DE102014207759A1 (de) Stromsensor-Shunt mit Bohrungen für Press-Fit-Pins
EP1213189B1 (de) Einrichtung zur Überwachung eines Bordnetzes eines Fahrzeuges
EP1605238B1 (de) Elektronischer Heizkostenverteiler
EP2909593A2 (de) Temperatursensor und thermisches durchflussmessgerät
DE19624493A1 (de) Temperaturermittlungsgerät und dessen Anwendung in einem Strömungsmeßgerät der thermischen Art
WO2013007834A1 (de) Vorrichtung zum führen eines elektrischen stromes
DE102009048940B3 (de) Heizkostenverteiler
DE102012213196A1 (de) Schaltung zum Leiten eines elektrischen Stromes
DE102015220855B4 (de) Sensorvorrichtung zur Erfassung mindestens einer Strömungseigenschaft eines fluiden Mediums
EP2728752A2 (de) Elektronische Sensoreinheit zur Erfassung einer berührungslosen Betätigung einer Tür oder Klappe an einem Kraftfahrzeug
EP1925924B1 (de) Low-cost-Heizkostenverteiler
DE102014006623A1 (de) Heizeinrichtung mit einer dieser zugeordneten Temperaturerfassung zum Beheizen von Flächen im lnnenraum eines Fahrzeugs
DE102013013147B4 (de) Sensoranordnung, verfahren zur herstellung einer sensoranordnung sowie verwendung einer sensorfolie in einer solchen sensoranordnung
DE102011000093B4 (de) Stromerfassungsvorrichtung
DE202004007802U1 (de) Elektronischer Heizkostenverteiler
EP4211434B1 (de) Dreidimensionaler schaltungsträger, anordnung aus einem solchen schaltungsträger und einer metallischen hülse, messgerät der prozessmesstechnik mit einer solchen anordnung sowie verwendung einer solchen anordnung
EP3607607B1 (de) Erfassungsvorrichtung, batteriestapel sowie verfahren zum montieren einer erfassungsvorrichtung
DE102013014803B4 (de) Positionssensoreinrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13753809

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13753809

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1