Bei den Durchflusssensoren konnten wir die Entwicklungszeiten durch den Einsatz moderner, wissenschaftlich fundierter Simulations- und Testmethoden halbieren.

Dazu haben unsere Mitarbeiter in Zusammenarbeit mit der Universität RWTH Aachen die CFD-Simulation (Computational Fluid Dynamics) weiterentwickelt. Mit der CFD-Simulation wird das Strömungsverhalten des Heizungswassers im Durchflusssensor in Abhängigkeit von seiner Geometrie, der Fließgeschwindigkeit und der Temperatur berechnet. Die Ergebnisse der CFD-Simulation wurden wiederum mit der PIV-Methode (Partical Image Velocimetry) experimentell überprüft. Dabei wird mit einem speziellen Laserverfahren die Wasserströmung mit hoher Auflösung sichtbar gemacht, gefilmt und mit den berechneten Ergebnissen verglichen. Aufgrund der gewonnenen Erkenntnisse können wir heute durch wenige gezielte Geometrieänderungen eine weitgehend lineare Kennlinie bei unseren Durchflusssensoren reproduzierbar erzeugen. Darüber hinaus sind die Kennlinien für den vertikalen und horizontalen Betrieb nahezu identisch, d.h. bei den Engelmann Flügelrad-Wärmezählern ist das Messergebnis wie bei Ultraschall-Wärmezählern nicht von der Einbaulage abhängig.

Bei der Entwicklung wurde auch auf eine fertigungsgerechte Konstruktion geachtet: Der Durchflusssensor besteht aus wenigen Teilen, die ohne Verwechslungsmöglichkeit einfach montiert werden können. Die magnetfreie Abtastung des Flügelrades ist rückwirkungsfrei und besitzt eine sehr hohe Störsicherheit.

Die Durchflusssensoren werden zu 100% geprüft und geeicht. Dazu werden sie auf einem computergesteuerten Prüfstand vollautomatisch vorgewärmt und gespült sowie bei drei Durchflüssen gemessen. Die Volumenmessungen erfolgen ausschließlich gegen hochpräzise Waagen. Die Impulswertigkeiten jedes einzelnen Sensors werden in einer zentralen Datenbank gespeichert, von wo aus sie bei der späteren Wärmezählermontage abgerufen werden.

Für die Entwicklung unserer Rechenwerke setzen wir moderne Entwicklungswerkzeuge wie z.B. PISPICE (numerische Simulation) oder MathCAD (Symbolische und numerische Schaltungsberechnung) ein. Das Ergebnis dieser Entwicklung sind extrem energiesparende, hochgenaue Rechenwerke.

Um auch bei den Rechenwerken eine hohe Zuverlässigkeit zu gewährleisten, fertigen wir unsere elektronischen Baugruppen auf einer für unsere Produkte spezifisch konfigurierten SMD-Bestückungslinie selbst. Die Linie besteht aus einem vollautomatischen Schablonendrucker, einem hochflexiblen Sechskopf-Bestückungsautomaten sowie einem Drei-Zonen-Reflow-Lötofen. Der Schablonendrucker trägt die Lötpaste mit einer Toleranz von wenigen Mikrometern auf die Leiterplatten auf, wobei das Druckergebnis zu 100% mit einer 3D-Kamera überprüft wird. Danach werden die Leiterplatten mit einer Rate von 13.500 Bauteilen pro Stunde bestückt. Dabei werden die Anschlüsse, die Position und die Abmessung sämtlicher Bauteile mit einer Kamera überprüft. Ein optimiertes Temperaturprofil gewährleistet die äußerst schonende Lötung der Bauteile im Reflow-Ofen. Die elektronischen Baugruppen werden wie die Durchflusssensoren zu 100% geprüft und geeicht. Die Messwerte werden in der zentralen Datenbank abgelegt.

In der Fühlerproduktion erfolgt das Etikettieren, Löten und Rollieren auf eigens von Engelmann entwickelten Fertigungseinrichtungen. Alle Fühler werden in hochgenauen Temperaturbädern bei drei Temperaturen vermessen. Auch hier werden alle Daten in der zentralen Datenbank gespeichert.

Bei der Endmontage des Wärmezählers werden die individuellen Kennlinien für die beiden Temperaturfühler und den Durchflusssensor aus der Datenbank abgerufen und in die Elektronik einprogrammiert. Erst durch diese elektronische Justage entsteht der hochpräzise Engelmann-Wärmezähler.