DE102007056917A1 - Verfahren zum Fertigungstoleranzausgleich von elektrischen Verbrauchern - Google Patents

Verfahren zum Fertigungstoleranzausgleich von elektrischen Verbrauchern Download PDF

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Bruno Reiter
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fertigungstoleranzausgleich von elektrischen Verbrauchern (2), die von einer Stromversorgung (20) eines Hausgeräts mit elektrischer Energie versorgt werden, wenigstens umfassend die folgenden Schritte: a) Messen eines Ist-Werts (10, RIst) des Widerstandswerts des elektrischen Verbrauchers (2), b) Ermitteln eines Korrekturfaktors aus dem Ist-Wert (10, RIst) des Widerstandswerts des elektrischen Verbrauchers (2) und einem Widerstands-Sollwert (30, Rnom) und c) Berücksichtigen des Korrekturfaktors bei Betrieb des Hausgeräts.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fertigungstoleranzausgleich von elektrischen Verbrauchern, die von einer Stromversorgung eines Hausgeräts mit elektrischer Energie versorgt werden.
  • Moderne Hausgeräte weisen häufig Heizungen als elektrische Verbraucher auf. Dabei werden gegenwärtig als Heizungen bevorzugt Dickschichtheizungen anstelle der früher gebräuchlichen Stabheizungen eingesetzt. Zur Herstellung von Dickschichtheizungen werden Bahnen einer einen geeigneten spezifischen elektrischen Widerstand aufweisenden, dicken Schicht auf die Oberfläche eines elektrisch isolierenden Substrates aufgedruckt. Während beim Aufdrucken die Länge und die Breite der Bahnen relativ genau eingestellt werden können, treten bei der Dicke relativ große Variationen auf, die den elektrischen Gesamtwiderstandswert um etwa ±15% schwanken lassen. Industriestandards für gefertigte Dickschichtheizungen gestehen Widerstandstoleranzen in der Größenordnung von etwa –5% bis +10% zu.
  • Beim Einsatz von Dickschichtheizungen in wasserführenden Geräten, wie etwa Haushaltsgeräten, bilden sich durch den Kontakt mit Leitungswasser auf den Bahnen der Dickschichtheizungen Kalkablagerungen und sonstige Beläge. Die Dicke und der Grad der Flächenüberdeckung der Beläge wird als „Flächenbelegung" bezeichnet.
  • Mit zunehmender Flächenbelegung der Bahnen verschlechtert sich die Wärmeübertragung der Dickschichtheizung an den umgebenden Raum. Dadurch erhöht sich lokal unter der Flächenbelegung die Temperatur des die dicke Schicht bildenden Widerstandsmaterials. Weil die gebräuchlichen Widerstandsmaterialien für Dickschichtheizungen aufgrund ihrer PTC-Eigenschaft (Positive Temperature Coefficient) ihren spezifischen elektrischen Widerstand mit zunehmender Temperatur erhöhen, erhöht sich auch ihr spezifischer elektrischer Widerstand an den Stellen unter der Flächenbelegung. Beschleunigt sich dort die lokale Aufheizung weiter, nimmt auch die Flächenbelegung beschleunigt zu. Diese unkontrolliert sich beschleunigende Erhitzung kann ab einem gewissen Grad der Flächenbelegung innerhalb von Sekundenbruchteilen ablaufen, und führt zu einer lokalen Zerstörung der Dickschichtheizung führen.
  • Um dies zu verhindern kann die Zunahme des Gesamtwiderstands der Dickschichtheizung im Betrieb mit relativ hoher Genauigkeit erfasst werden. Rechtzeitig vor dem Erreichen eines Grenzwerts des Gesamtwiderstands, der der Grenzflächenbelegung zugeordnet ist und bei dem der Zerstörungsvorgang einsetzt, wird der Heizstrom abgeschaltet und damit der Heizbetrieb unterbrochen.
  • Die relativ großen Toleranzen des Heizungswiderstandswertes einer Dickschichtheizung erfordern also im Betrieb einer Dickschichtheizung eine hohe Messgenauigkeit zum Erfassen des Grenzwerts. Nach der WO 96/17496 wird der Widerstandswert bei der Herstellung der Dickschichtheizung auf einen Soll-Wert eingestellt, indem Ausgleichsbahnen zusätzlich und parallel zu den eigentlichen, zum Heizen vorgesehenen Dickschicht-Bahnen aufgedruckt werden. Anschließend werden sie abschnittweise, elektrisch leitend mit und parallel zu den eigentlichen Heizbahnen verbunden, bis der Ist-Wert des Gesamtwiderstands der Dickschichtheizung den Soll-Wert erreicht hat.
  • Alternativ kann eine Dickschichtheizung mit ihrem mit Toleranz behafteten Ist-Widerstandswert in das zu beheizende Gerät eingebaut und an die Stromversorgung angeschlossen werden. Dabei wird die auf den Soll-Wert abgestimmte Steuerelektronikschaltung in einem eigenen Montageschritt auf den Ist-Widerstandswert der Dickschichtheizung abgeglichen, was einen hohen technischen und zeitlichen Aufwand erfordert.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfacheres und weniger Zeit erforderndes Verfahren zum Fertigungstoleranzausgleich von elektrischen Verbrauchern bereitzustellen.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Fertigungstoleranzausgleich von elektrischen Verbrauchern, die von einer Stromversorgung eines Hausgeräts mit elektrischer Energie versorgt werden, wenigstens umfassend die folgenden Schritte:
    • a) Messen eines Ist-Werts des Widerstandswerts des elektrischen Verbrauchers,
    • b) Ermitteln eines Korrekturfaktors aus dem Ist-Wert des Widerstandswerts des elektrischen Verbrauchers und einem Widerstands-Sollwert, und
    • c) Berücksichtigen des Korrekturfaktors bei Betrieb des Hausgeräts.
  • Dabei weist die bspw. als Dickschichtheizung ausgebildete Heizung einen von einer Flächenbelegung abhängigen Widerstandswert auf, und eine Steuerelektronikschaltung der Stromversorgung ist auf den Widerstands-Sollwert abgeglichen und erkennt das Erreichen einer bei einer Grenzflächenbelegung der Dickschichtheizung erhaltenen Bereichsgrenze des Widerstandswerts.
  • Durch die Berücksichtigung des Ist-Werts des Widerstandswerts bei der Steuerung der Stromzufuhr können also die aus der Herstellung der Dickschichtheizung herrührenden Toleranzen ausgeglichen und der Grenzwert bzw. der Abschaltpunkt der Stromversorgung als Widerstandsabweichung in Bezug auf den Ist-Wert des Widerstands eingestellt werden. Das erfinderische Verfahren reduziert also den Aufwand an technischen Vorrichtungen und erforderlichen Einstellungen.
  • Die Messgenauigkeit beim Messen des Ist-Widerstandswerts ist möglichst hoch, beispielsweise in der Größenordnung von etwa 2%, weiter bevorzugt etwa 1% und noch weiter bevorzugt etwa 0,5%. Dadurch verringert sich die mögliche Toleranz bezüglich des Ist-Werts. Außerdem kann die Steuerelektronikschaltung das Erreichen des Widerstands-Grenzwerts genauer feststellen.
  • Das Messen des Ist-Werts des Widerstands der Dickschichtheizung in Schritt (a) kann vorteilhaft vor dem Einbau der Dickschichtheizung in das Haushaltsgerät bereits beim Hersteller durchgeführt werden. Alternativ kann die Widerstandsmessung unmittelbar vor dem Einbau der Dickschichtheizung in ein Haushaltsgerät in einem gesonderten Verfahrensschritt, etwa zeitgleich mit Montageschritten ausgeführt werden, die vor dem Einbau der Dickschichtheizung ohnehin erfolgen. So kann beim Zusammenbau des neuen Haushaltsgeräts Montagezeit eingespart werden. Bei einer Reparatur des Haushaltsgeräts kann die Messung vom Service-Techniker in einer speziellen Messvorrichtung an der Austausch-Dickschichtheizung vor deren Einbau ausgeführt werden.
  • Es kann für jeden gemessenen Ist-Wert des Widerstands ein Korrekturfaktor aktuell ermittelt werden. Dadurch ergibt sich eine hohe Genauigkeit der Abstimmung der Stromversorgung auf die Dickschichtheizung. Da aber die Widerstandwerte der Dickschichtheizungen ohnehin in einem begrenzten Toleranzrahmen liegen, können für Abweichungen innerhalb dieses Rahmens alternativ bereits Korrekturfaktoren in der Steuerung hinterlegt sein. Dadurch verringert sich der Berechnungsaufwand bei der Abstimmung der Stromversorgung auf die Dickschichtheizung.
  • Das Verfahren kann vereinfacht werden, wenn nicht für jeden gemessenen Abweichungswert zwischen dem Ist- und dem Soll-Wert ein eigener Korrekturfaktor ermittelt werden muss. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann gemessenen Ist-Werten der Widerstandswerte elektrischer Verbraucher Werteintervallen zugeordnet werden, denen je ein Korrekturfaktor zugeordnet ist.
  • Vorzugsweise umfasst dabei ein mittleres Werteintervall den Widerstands-Soll-Wert für die Dickschichtheizung. Jedem Intervall wird dann ein geeigneter Korrekturfaktor fest zugeordnet und in der Steuerung hinterlegt. Ein gemessener Ist-Wert wird dann demjenigen Werteintervall zugeordnet, das den gemessenen Ist-Wert enthält. Damit kann der Steuerungsaufwand erheblich reduziert werden, weil eine Ermittlung des Korrekturfaktors entfallen kann.
  • Der Satz aneinandergrenzender Werteintervalle kann eine ungerade Anzahl von Intervallen umfassen deren mittlerer den Sollwert enthält. Mit einer geraden Anzahl an Intervallen können sie alternativ symmetrisch um einen Soll-Wert des Heizwiderstands herum angeordnet sein
  • Die Werteintervalle können eine konstante Bereichsbreite aufweisen, die der in Schritt (a) erforderlichen Messgenauigkeit entspricht. Die Intervalle und die zugehörigen Korrekturwerte können zur einfacheren Unterscheidung außerdem nummeriert sein. So kann der Korrekturfaktor eines Ist-Werts des Widerstands in einfacher Weise durch die Angabe der entsprechenden Bereichsnummer des Intervalls angegeben werden, dem er zugeordnet ist. Das vereinfacht die Verarbeitung des gemessenen Ist-Werts sowie die Ausführung der zur Eingabe erforderlichen technischen Mittel.
  • In einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Korrekturfaktor selbst an das Hausgerät übertragen wird, so dass das Hausgerät keine Speicher zum Abspeichern der den Werteintervallen zugeordneten Korrekturfaktoren aufweist, sondern entsprechend dem Korrekturfaktor eine Anpassung der Versorgung des elektrischen Verbrauchers vornimmt. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass der elektrische Verbraucher ein ohmscher Verbraucher ist, so dass bei der Messung keine Blindstromverluste berücksichtigt werden, wobei es sich vorzugsweise bei dem elektrischen Verbraucher um eine Heizung, insbesondere eine Dickschichtheizung handelt.
  • Das Prinzip der Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung beispielshalber noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 ein Diagramm über die Abhängigkeit des elektrischen Widerstands Rh einer Dickschichtheizung von ihrer Flächenbelegung F;
  • 2a, b Schaltbilder einer Stromversorgungseinheit mit einer angeschlossenen Dickschichtheizung; und
  • 3 eine graphische Darstellung von Werteintervallen.
  • Es wird auf 1 Bezug genommen.
  • Die 1 veranschaulicht die Abhängigkeit des Widerstandswerts Rh einer Dickschichtheizung auf der Ordinate von deren Flächenbelegung F auf der Abszisse, einen Grenzwert Rgrenz für eine Widerstandsabweichung bzw. eine zugeordnete Grenz-Flächenbelegung Fgrenz einer Dickschichtheizung zu ihrem Schutz gegen Durchbrennen.
  • Eine Stromversorgung für eine Dickschichtheizung ist üblicherweise ausgelegt auf einen Nominal- bzw. Soll-Wert Rnom 30 des Gesamtwiderstands. Er ist auf der Ordinate für eine ungebrauchte Dickschichtheizung ohne Flächenbelegung (F = 0) dargestellt. Bei im Betrieb der Dickschichtheizung zunehmender Flächenbelegung F nimmt der Widerstand Rh näherungsweise proportional zur Flächenbelegung zu. Diesen Zusammenhang stellt die ansteigende Linie 31 dar. Aus der Herstellung kommen Dickschichtheizungen mit einer relativ großen Toleranz ΔR bezüglich des Gesamtwiderstands, wobei das Verhältnis ΔR/Rnom in der Größenordnung von 5% bis 10% liegt. Folglich ist im Betrieb derartiger Dickschichtheizungen zunächst mit Widerstandswerten in einem Bereich von Rnom-ΔR bis Rnom + ΔR zu rechnen. Bei zunehmender Flächenbelegung treten also Widerstandswerte auf, die um die Linie 31 herum in einem Band mit einer Breite bzw. Höhe von 2ΔR liegen. Dieses Band begrenzen die Linien 34 bzw. 36.
  • Um den in Sekundenbruchteilen ablaufende Prozess der unkontrollierten lokalen Erhitzung und Zerstörung der Dickschichtheizung zu verhindern, ist in einer Steuerelektronikschaltung ein auf den Soll-Wert Rnom des Widerstands der Dickschichtheizung abgestimmter, oberer Grenzwert Rgrenz als Schwellwert gespeichert. Der Schwellwert ist so gewählt, dass die Dickschichtheizung sicher vor Zerstörung geschützt ist, wenn der Heizstrom beim Erreichen dieses Grenzwerts abgeschaltet wird. Der zugehörige Abschaltpunkt ist in 1 mit Anom gekennzeichnet. Über die Abhängigkeit des Widerstands Rh von der Flächenbelegung F ist dem Grenzwert Rgrenz die Grenz-Flächenbelegung Fgrenz bzw. 38 zugeordnet. Wenn der Grenzwert Rgrenz in der Steuerelektronikschaltung unverändert als Schwellwert benutzt würde, dann würden aufgrund der Herstellungstoleranz von –ΔR bis +ΔR in einem breiten Bereich von Flächenbelegungen Abschaltpunkte auftreten, die mit A– und A+ bezeichnet sind. Eine Abschaltung des Betriebs beim Abschaltpunkt A+ würde bei einer Flächenbelegung auftreten, die kleiner als die Grenz-Flächenbelegung Fgrenz ist, und die Betriebsdauer der Dickschichtheizung würde unnötig verkürzt. Wenn umgekehrt die Abschaltung beim Abschaltpunkt A und damit bei einer Flächenbelegung auftritt, die größer als die Grenz-Flächenbelegung Fgrenz ist, dann besteht ein großes Risiko, dass die Dickschichtheizung durch lokale Überhitzung zerstört wird.
  • Erfindungsgemäß wird nun als Beispiel für einen elektrischen Verbraucher der Widerstandswert Rist einer Dickschichtheizung vor dem Einbau in ein Hausgerät, wie z. B. eine Geschirrspül- oder Waschmaschine mit einer hohen Genauigkeit δR gemessen, die kleiner ist als die Toleranz ΔR des Widerstands aus dem Herstellungsprozess. Die Messgenauigkeit δR/R liegt dabei in der Größenordnung von weniger als 2%, z. B. 0,5%. Der gemessene Ist-Wert Rist wird in eine Auswerteschaltung eingegeben. Daraufhin wird der zugehörige Widerstandsgrenzwert Rgrenz ermittelt. Der auf den Ist-Wert abgestimmte Widerstandsgrenzwert Rgrenz(Rist) wird so berechnet, dass sein Erreichen und mithin die Abschaltung bei der gleichen Grenz-Flächenbelegung Fgrenz erfolgt, wie das für den Soll-Wert Rnom vorgesehen ist. Wie aus 1 ersichtlich, wird der angepasste Widerstandsgrenzwert Rgrenz(Rist) auf der Grundlage des Widerstandsgrenzwerts Rgrenz durch eine additive Korrektur entsprechend der Abweichung (Rist-Rnom) des gemessenen Ist-Werts Rist vom Soll-Wert Rnom für den Heizungswiderstand berechnet: Rgrenz(Rist) = Rgrenz(Rnom) + (Rist – Rnom) (1)
  • Der unter Berücksichtigung der Herstellungstoleranz korrigierte Grenzwert Rgrenz(Rist) für den Heizungswiderstand wird bei derselben Grenz-Flächenbelegung Fgrenz erreicht (Abschaltpunkt Aist (40)). So erzielt man für eine Dickschichtheizung eine vergleichbare Schutzwirkung vor der Zerstörung, wie das für den nominalen Heizwiderstand Rnom vorgesehen ist. Wie in 1 gezeigt, würde für eine Dickschichtheizung mit dem Ist-Widerstand Rist ohne Korrektur des Abschalt-Grenzwerts der Abschalt-Grenzwert Rgrenz bereits beim Abschaltpunkt A'ist, 40' erreicht, also bei einer kleineren Flächenbelegung als der vorgesehenen Grenz-Flächenbelegung Fgrenz.
  • Es wird nun auf 2a und 2b Bezug genommen.
  • 2a zeigt als Stromversorgung 20 für eine Dickschichtheizung 2 eine Spannungsquelle 22 mit einer mit hoher Genauigkeit bekannten Ausgangsspannung zur Versorgung der Dickschichtheizung 2 mit Heizstrom, einen Messwiderstand 28 mit einem Widerstandswert Rm und eine Messschaltung 24 zur Messung der Spannung über den Messwiderstand 28. Die Stromversorgung 20 weist ferner die Anschlüsse 26, 26' auf, über die der Heizstrom abgegriffen und über Zuführungsleitungen der Dickschichtheizung 2 zugeführt wird. Die Dickschichtheizung 2 umfasst eine Heizwiderstandsbahn 4 aus aufdruckbarem Material, und an ihren äußeren Enden Anschlüssen 6, 6' zum Durchleiten des Heizstroms. Die in 2b gezeigte Schaltung ist schematisch durch das in 2a gezeigte Ersatzschaltbild der Messschaltung vereinfacht. Im Ersatzschaltbild der 2b ist die Dickschichtheizung 2 als Widerstand 10 mit einem Widerstandswert Rist(F) dargestellt.
  • Im Heizbetrieb der Dickschichtheizung 2 wird der Strom durch den Messwiderstand 28, dessen Wert mit hoher Genauigkeit bekannt ist, und den Heizwiderstand 10 bzw. die Dickschichtheizung 2 geleitet. Dabei misst die Messschaltung 24 den Spannungsabfall über den Messwiderstand 28 mit einer hohen Genauigkeit, die typischerweise besser als 0,5%, beispielsweise 0,1%, ist. Wenn durch eine zunehmende Flächenbelegung F der Wert Rist(F) des Heizwiderstands 10 zunimmt, verringert sich der fließende Heizstrom. Die Änderung des Heizstroms bewirkt eine Verringerung des Spannungsabfalls am Messwiderstand 28. Sie wird von der Messschaltung 24 erfasst und in einen Wert Rh(F) für den Heizungswiderstand 10 bzw. dessen Änderung aufgrund der Flächenbelegung F umgerechnet.
  • Die Messschaltung 24 gibt ein für den Heizungswiderstand 10 repräsentatives Signal aus. Sie kann zusätzlich ein Warnsignal erzeugen, wenn der Heizungswiderstand 10 den Grenzwert, insbesondere den der Grenz-Flächenbelegung Fgrenz zugehörigen Grenzwert Rgrenz(Rist) erreicht. Das Warnsignal kann dann in einer Steuerlogikschaltung erkannt werden, woraufhin der Heizstrom abgeschaltet wird.
  • Es wird nun auf 3 Bezug genommen.
  • In 3 sind auf einem Zahlenstrahl ein Widerstandsbereich 42 möglicher Widerstandswerte Rh aufgetragen. Er reicht von einer Untergrenze Rmin bei 34 bis zu einer Obergrenze Rmax bei 36. Er ist um den Soll-Wert Rnom 30 herum zentriert angeordnet und wird in einen Satz von aneinander angrenzenden und aufeinander folgenden Werteintervallen 44-1 bis 44-5 unterteilt, die durch Intervallgrenzen 48-1 bis 48-6 getrennt sind. Dem Satz der Werteintervalle 44 ist ein Satz fortlaufender Ganzzahlen bzw. Intervallnummern 46 zugeordnet. Zur Angabe des Ist-Wertes Rist des Heizungswiderstands 10 wird dasjenige Werteintervall spezifiziert, in dem der Ist-Wert liegt. So genügt zur Angabe des Ist-Werts Rist die Angabe der Intervallnummer 46 des Werteintervalls 44-4 (im Beispiel die Nummer 4), da es den Ist-Wert Rist enthält.
  • Jedem Werteintervall ist ein Korrekturwert zugeordnet, der die Zufuhr an Heizstrom an den tatsächlich in der Dickschichtheizung 2 vorliegenden Ist-Wert Rist anpasst. Zwar geschieht dies mit einer Ungenauigkeit, weil der Heizstrom nicht auf den Ist-Wert sondern auf ein Intervall um den Ist-Wert Rist herum angepasst ist. Dadurch wird aber der Regelungsaufwand für die Abstimmung der Dickschichtheizung 2 und der Stromversorgung 20 erheblich vereinfacht.
  • In einem für Geschirrspülmaschinen typischen Beispiel beträgt der nominale bzw. Soll-Wert Rnom des Heizungswiderstands 10 etwa 25 Ohm und die erforderliche Messgenauigkeit δRnom/Rnom ±1%, entsprechend einem Intervall von 24,75 Ohm bis 25,25 Ohm. Eine Standardfertigung für Dickschichtheizungen ist mit einer Toleranz von ΔRnom/Rnom = 5% auf den Soll-Wert behaftet, so dass Widerstandswerte Rmin und Rmax zwischen einer unteren Bereichsgrenze 34 (Rmin = Rnom ΔR = 23,75 Ohm) und einer oberen Bereichsgrenze 36 (Rmax = Rnom + ΔR = 26,25 Ohm) auftreten können (vgl. 1). Um nun alle Dickschichtheizungen aus dieser Fertigung zu benutzen, wird der Widerstandswertebereich Rmin bis Rmax in Werteintervalle 44 unterteilt. Ihre Intervallbreite orientiert sich an der Messgenauigkeit von ±1%, so dass zwischen der unteren Bereichsgrenze 34 und der oberen Bereichsgrenze 36 ein Satz von fünf Intervallen besteht (vgl. 3):
    • Intervall 1, 44-1: 23,75 Ohm–24,25 Ohm
    • Intervall 2, 44-2: 24,25 Ohm–24,75 Ohm
    • Intervall 3, 44-3: 24,75 Ohm–25,25 Ohm
    • Intervall 4, 44-4: 25,25 Ohm–25,75 Ohm
    • Intervall 5, 44-5: 25,75 Ohm–26,25 Ohm.
  • Die Intervalle mit den Intervallnummern 46 von 1 bis 5 sind durch Intervallgrenzen 48-1 bis 48-6 getrennt. Die äußeren Intervallgrenzen 48-1 bzw. 48-6 stellen die untere Bereichsgrenze 34 bzw. die obere Bereichsgrenze 36 dar. Die übrigen Grenzen 48-2 bis 48-5 ergeben sich aus der Messgenauigkeit von ±1% bezogen auf den Soll-Wert Rnom des Heizungswiderstands 10 (25 Ohm). Sie erfüllen somit die Gleichung (1) für ihre jeweiligen Mittelwerte.
  • Die Intervallgrenzen 48-1 bis 48-6 werden werksseitig in einer Steuerung hinterlegt. Für eine Dickschichtheizung wird nun ein Messwert von beispielsweise Rist = 25,634 Ohm ermittelt. Er wird dem Intervall mit der Nummer „4" zugeordnet. Die Dickschichtheizung wird also ohne eine weitere auf Rist basierende Berechnung ab einem im Betrieb auftretenden Widerstandswert von 25,75 Ohm abgeschaltet, weil dann die Gefahr ihrer Überhitzung besteht. Damit vereinfacht sich das Regelungsverfahren der Dickschichtheizung erheblich.
  • 2
    Dickschichtheizung
    4
    Heizwiderstandsbahn
    6, 6'
    Anschluss (der Dickschichtheizung)
    10
    Ist-Wert (Rist) des Heizwiderstands
    12
    untere Messwertgrenze (Rist – δR) des Ist-Werts
    14
    obere Messwertgrenze (Rist + δR) des Ist-Werts
    20
    Stromversorgung
    22
    Stromquelle
    24
    Messschaltung
    26, 26'
    Anschluss (der Stromversorgung)
    28
    Strommesswiderstand bzw. Shuntwiderstand (Rm)
    30
    Soll-Wert (Rnom) des Heizwiderstands
    32
    Toleranzbreite (2 × ΔR)
    34
    untere Bereichsgrenze (Rmin = Rnom – ΔR)
    36
    obere Bereichsgrenze (Rmin = Rnom + ΔR)
    38
    Grenz-Flächenbelegung Fgrenz
    40
    Abschaltpunkt mit Messwert-Eingabe Aist
    40'
    Abschaltpunkt ohne Messwert-Eingabe A'ist
    42
    Gesamtwiderstandsbereich (entspricht Toleranzbreite 32)
    44
    Werteintervall (44-1, 44-2, ... 44-5)
    46
    Intervallnummer
    48
    Intervallgrenzen (48-1, 48-2, ..., 48-6)
    Anom
    Soll-Abschaltpunkt
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - WO 96/17496 [0006]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Fertigungstoleranzausgleich von elektrischen Verbrauchern (2), die von einer Stromversorgung (20) eines Hausgeräts mit elektrischer Energie versorgt werden, wenigstens umfassend die folgenden Schritte: a) Messen eines Ist-Werts (10, Rist) des Widerstandswerts des elektrischen Verbrauchers (2), b) Ermitteln eines Korrekturfaktors aus dem Ist-Wert (10, Rist) des Widerstandswerts des elektrischen Verbrauchers (2) und einem Widerstands-Sollwert (30, Rnom), und c) Berücksichtigen des Korrekturfaktors bei Betrieb des Hausgeräts.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt (a) vor Einbau des elektrischen Verbrauchers (2) in ein Haushaltsgerät ausgeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt (a) mit einer Messgenauigkeit (δR/R) von 1% oder weniger durchgeführt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass gemessene Ist-Werte (10, Rist) des Widerstandswerts eines elektrischen Verbrauchers (2) Werteintervallen (44-1, 44-2, ... 44-5) zugeordnet werden, denen je ein Korrekturfaktor zugeordnet ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Werteintervall (44-1, 44-2, ... 44-5) den Widerstands-Sollwert (30, Rnom) umfasst.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Werteintervall (44-1, ... 44-5) eine Intervallnummer (46) zugeordnet wird, die an das Hausgerät übertragen wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturfaktor an das Hausgerät übertragen wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Verbraucher (2) ein ohmscher Verbraucher ist.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Verbraucher (2) eine Heizung, insbesondere eine Dickschichtheizung ist.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt (b) vor Einbau des elektrischen Verbrauchers (2) in ein Haushaltsgerät ausgeführt wird.
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