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Systemscheibe für Mehrphasen-Elektrizitätszähler
Die Erfindung betrifft eine Systemscheibe für Mehrphasen-Elektrizitätszähler, insbesondere für Ein- scheiben-Drehstromvierleiter-Zähler, welche aus einem kreisförmigen Teil und einem zu diesem kon- zentrischen ringförmigen Teil besteht, deren Zwischenraum mit einem, beide Teile verbindenden, iso- lierenden Ring aus thermoplastischem Kunststoff ausgefüllt ist.
Die Bestrebungen zur Normung der Abmessungen von Mehrphasen-Zählern führten zur Entwicklung von Zählern, insbesondere von Drehstromvierleiter-Zählern, bei welchen die drei Triebsysteme auf eine einzige gemeinsame Systemscheibe einwirken ; derartige Zähler weisen jedoch gegenüber den konventio- nellen Typen mit getrennten Systemscheiben verschiedene Nachteile auf, wie z. B. die Entstehung eines zusätzlichen Drehfeldes durch Ausbreitung der von einem der Triebsysteme herrührenden Scheibenströme bis in den Luftspalt des benachbarten.
Es wurden daher zur Vermeidung dieser schädlichen Wirkung be- reits lamellierte Systemscheiben hergestellt, deren einzelne Lamellen durch radiale Schlitze in Sektoren aufgeteilt sind und in zyklischer Versetzung isoliert aufeinander geklebt werden ; derartige Systemschei- ben sind zwar in ihrer Herstellung sehr schwierig und kostspielig, liefern aber ausgezeichnete Messergeb- nisse.
Bei den weiters bekannten, eingangs beschriebenen Systemscheiben mit zwei konzentrisch und iso- liert voneinander angeordneten Scheibenteilen wird gleichfalls die Streuung der Scheibenströme in be- nachbarte Triebsysteme erschwert bzw. unterbunden ; die gegenseitige Verbindung beider Scheibenteile, zu welcher der den Ringspalt ausfüllende Kunststoff als Klebe- oder Bindemittel benutzt wird, ist jedoch ziemlich unerlässlich bzw. empfindlich, so dass die fertige Systemscheibe praktisch nicht mehr nachge- richtet werden kann, wie dies mitunter zur Beseitigung des Seitenschlages notwendig ist.
Nach der Erfindung werden nun bei zweiteiligen Systemscheiben der eingangs beschriebenen Bauart für Mehrphasen-Elektrizitätszähler alle diese erwähntenNachteile dadurch behoben, dass beide konzentri- schen Scheibenteile entlang der einander zugekehrten Ränder in der Mittelzone mit symmetrisch gegen- einander gerichteten ringförmigen Vorsprüngen versehen sind. Der zwischen beiden Scheibenteilen da- durch gebildete Ringspalt kann X-förmigen oder auch H-förmigen Querschnitt haben.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Systemscheibe sind an beiden Scheibenteilen die gegenein- ander gerichteten Vorsprünge an ihren äusseren Rändern mit etwa radialen Zähnen bzw. mit einer gleich- mässigen Riffelung versehen.
In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Systemscheibe dargestellt.
Es zeigen : Fig. 1 und 2 eine zweiteilige Systemscheibe mit X-förmig profiliertem Ringspalt im Mittel- schnitt bzw. in Draufsicht, letztere verkleinert ; Fig. 3 die VerbindungsstellebeiderScheibenteile vergrö- ssert ; Fig. 4 und 5 bzw. 6 und 7 je den inneren bzw. den äusseren Teil der SystemscheibeinDraufsicht (Fig. 4 und 6) sowie im Profil, Fig. 5 und 7 vergrössert ; Fig. 8 eine Variante der Systemscheibe mitH- förmig profiliertem Ringspalt im Querschnitt ; und schliesslich Fig. 9 eine andere Ausführungsform bei- der Scheibenteile, mit an den Vorsprüngen angesetzten Zähnen, vor Ausfüllung des Ringspaltes mit Kunststoff.
Wie in Fig. 1 ersichtlich, ist an einer Welle 1 eine Systemscheibe 2 befestigt, die aus einem inneren kreisförmigen Teil 3 und einem äusseren ringförmigen Teil 4 besteht ; der zwischen diesen beiden Scheibenteilen 3 und 4 befindliche Ringspalt 5 mit X-förmigem Querschnitt ist durch Ausspritzen oder Aus-
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pressen mit Isoliermaterial-insbesondere mit thermoplastischem Kunststoff - ausgefüllt, das zugleich die
Verbindung beider Teile bildet.
In Fig. 3 ist in einem vergrösserten Querschnitt die besondere erfindungsgemässe Ausbildung der bei- den Scheibenteile veranschaulicht, die entlang ihrer einander zugekehrten Ränder 6 bzw. 7 mit gegeneinander gerichteten ringförmigen-z. B. trapezförmig profilierten - Vorsprüngen 8 bzw. 9 versehen sind, die in der Mittelzone der Scheibenränder konzentrisch in den Ringspalt vorstehen und so dessen X-förmi- gen Querschnitt bilden. In Fig. 5 und 7 sind die beiden Scheibenteile 3 und 4 mit den angesetzten ring- förmigen Vorsprüngen 8 bzw. 9 nochmals gesondert dargestellt.
Bei der in Fig. 8 in einem Ausschnitt dargestellten Systemscheibe 10 sind an beiden Scheibenteilen
11 und 12 die gegeneinander gerichteten ringförmigen Vorsprünge 13 und 14 rechteckig ausgebildet und der Ringspalt 15 ist dadurch entsprechend H-förmig profiliert.
Fig. 9 zeigt schliesslich eine vorteilhafte Ausführungsform einer Systemscheibe 24 in Draufsicht, deren beide konzentrischenscheibenteile 16 und 17 lediglich im Abstand des Ringspaltes 18 lose ineinander lie- gen, in welchen die Isoliermasse also noch nicht eingespritzt ist. Vom inneren Scheibenteil 16 ragen
Zähne 19 radial nach aussen und vom äusseren Scheibenteil 17 ebensolche Zähne 20 nach innen, deren radiale Höhen so bemessen sind, dass ihre Summe kleiner ist als der radiale Abstand 21 zwischen beiden
Vorsprüngen, welche im übrigen eines der vorgesehenen Profile haben können.
Der innere Scheibenteil 16 lässt sich infolgedessen in jeder beliebigen Winkelstellung in den äusserenscheibenteil 17 einlegen ; trotz- dem ist durch Anordnung dieser Zähne an den Rändern der Scheibenteile nach ihrer Verbindung mittels der Kunststoffeinlage ein einwandfreier radialer Formschluss gewährleistet und dadurch eine Verdrehung der Scheibenteile gegeneinander ausgeschlossen. Zum gleichen Zwecke können an beiden Scheibenteilen die gegeneinander gerichteten Vorsprünge anstatt mit einzelnen Zähnen versehen, auch an ihren äusseren
Rändern gleichmässig geriffelt sein.
An beiden Teilen der erfindungsgemässen Systemscheibe wird die vorgesehene Profilierung der Ränder, die an sich natürlich beliebige Form haben kann, nach dem Ausstanzen in einem gesonderten Arbeitsgang durch Anpressen in einer entsprechenden Form oder mittels einer Schablone hergestellt.
Die Verbindung beider Scheibenteile wird zweckmässig auf einer Spritzgussmaschine hergestellt, wo- bei beide Teile in die Matrize der Maschine konzentrisch eingelegt und der innere, kreisförmige an seiner zentralen Bohrung mittels eines Zapfens bzw. der äussere, ringförmige Scheibenteil an seinem Umfang mittels eines kreisfö}migenAbsatzes in der Matrize zentriert werden ; dasEinspritzen des thermoplastischen
Kunststoffes erfolgt durch die Patrize hindurch, wobei mehrere, auf dem Umfang gleichmässig verteilte und durch radiale Zuführungskanäle mit einer zentralen Haupteinspritzöffnung verbundene Düsen eine rasche und gleichmässige Ausfüllung des Ringspaltes gewährleisten.
Die erfindungsgemäss ausgebildete zweiteilige Systemscheibe für Mehrphasen-Elektrizitätszähler hat gegenüber den bekannten Ausführungsformen den Vorteil, dass sie sowohl einen guten Schutz gegen Streu- flüsse bietet, als insbesondere auch in einfacher Weise rasch und billig herzustellen ist und sich durch ausserordentlich grosse-Festigkeit und Formschlüssigkeit der Verbindung beider Scheibenteile auszeichnet, so dass ein nachträgliches Richten der fertigen Systemscheibe ohne Beeinträchtigung dieser Verbindung möglich ist. Versuche haben gezeigt, dass bei erfindungsgemäss zusammengesetzten Systemscheiben der innere Teil erst durch eine Belastung von über 50 kg aus dem äusseren herausgedrückt werden konnte.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Systemscheibe für Mehrphasen-Elektrizitätszähler, insbesondere für Einscheiben-Drehstromvierleiter-Zähler, welche aus einem kreisförmigen Teil und einem zu diesem konzentrischen ringformigen Teil besteht, deren Zwischenraum mit einem, beide Teile verbindenden, isolierenden Ring aus thermoplastischem Kunststoff ausgefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass beide konzentrischen Scheibenteile (3,4 bzw. 11, 12 ; 16,17) entlang der einander zugekehrten Ränder (6 und 7) in der Mittelzone mit symmetrisch gegeneinander gerichteten ringförmigen Vorsprüngen (8 und 9 ; 13, 14 ; 22, 23) versehen sind.
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System disk for multi-phase electricity meters
The invention relates to a system disk for multi-phase electricity meters, in particular for single-disk three-phase four-wire meters, which consists of a circular part and an annular part concentric to this, the space between which is made up of an insulating ring connecting both parts thermoplastic plastic is filled.
Efforts to standardize the dimensions of multi-phase meters led to the development of meters, especially three-phase four-wire meters, in which the three drive systems act on a single common system disk; However, such meters have various disadvantages compared to the conventional types with separate system slices, such as B. the creation of an additional rotating field due to the expansion of the disk currents originating from one of the drive systems into the air gap of the neighboring one.
In order to avoid this harmful effect, laminated system disks have already been produced, the individual lamellae of which are divided into sectors by radial slits and glued to one another in a cyclical offset; Such system disks are indeed very difficult and expensive to manufacture, but they provide excellent measurement results.
In the case of the further known system disks described at the outset with two disk parts arranged concentrically and isolated from one another, the scattering of the disk currents into neighboring drive systems is likewise made more difficult or prevented; the mutual connection of the two pane parts, for which the plastic filling the annular gap is used as an adhesive or binding agent, is, however, quite indispensable or sensitive, so that the finished system pane can practically no longer be reported, as is sometimes the case to eliminate the lateral runout necessary is.
According to the invention, with two-part system disks of the type described at the beginning for multi-phase electricity meters, all these disadvantages mentioned are eliminated in that both concentric disk parts are provided with symmetrically opposing annular projections along the facing edges in the central zone. The annular gap thus formed between the two disk parts can have an X-shaped or also H-shaped cross section.
In a preferred embodiment of the system disk, the opposing projections on both disk parts are provided on their outer edges with approximately radial teeth or with a uniform corrugation.
Three exemplary embodiments of the system disk according to the invention are shown in the drawing.
1 and 2 show a two-part system disk with an X-shaped profiled annular gap in central section and in plan view, the latter reduced in size; 3 shows the connection point of the two pane parts enlarged; 4 and 5 or 6 and 7 each the inner and the outer part of the system disk in a plan view (FIGS. 4 and 6) and in profile, FIGS. 5 and 7 enlarged; 8 shows a variant of the system disk with an H-shaped profiled annular gap in cross section; and finally FIG. 9 another embodiment of both disk parts, with teeth attached to the projections, before the annular gap is filled with plastic.
As can be seen in FIG. 1, a system disk 2 is attached to a shaft 1 and consists of an inner circular part 3 and an outer annular part 4; the annular gap 5 with an X-shaped cross-section located between these two disc parts 3 and 4 is formed by injection molding or
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press with insulating material - especially with thermoplastic - filled, which at the same time the
Forms connection of both parts.
In FIG. 3, in an enlarged cross section, the particular design according to the invention of the two disk parts is illustrated, which along their mutually facing edges 6 and 7 with mutually directed annular-z. B. trapezoidally profiled - projections 8 and 9 are provided, which protrude concentrically in the middle zone of the disc edges into the annular gap and thus form its X-shaped cross-section. In FIGS. 5 and 7, the two disk parts 3 and 4 with the attached annular projections 8 and 9 are shown again separately.
In the case of the system disk 10 shown in a section in FIG. 8, both disk parts
11 and 12, the mutually directed annular projections 13 and 14 are rectangular and the annular gap 15 is accordingly profiled in an H-shape.
9 finally shows an advantageous embodiment of a system disk 24 in plan view, the two concentric disk parts 16 and 17 of which lie loosely one inside the other only at a distance from the annular gap 18, in which the insulating compound has not yet been injected. Project from the inner disk part 16
Teeth 19 radially outwards and from the outer disk part 17 the same teeth 20 inwards, the radial heights of which are dimensioned such that their sum is smaller than the radial distance 21 between the two
Projections, which can also have one of the intended profiles.
As a result, the inner pane part 16 can be inserted into the outer pane part 17 in any desired angular position; nevertheless, by arranging these teeth on the edges of the disk parts after they have been connected by means of the plastic insert, a perfect radial form fit is guaranteed and a rotation of the disk parts against one another is excluded. For the same purpose, the opposing projections can be provided on both disc parts instead of with individual teeth, also on their outer ones
The edges should be evenly grooved.
On both parts of the system disk according to the invention, the intended profiling of the edges, which can naturally have any shape, is produced in a separate operation after punching out by pressing in a corresponding shape or using a template.
The connection of the two disc parts is expediently made on an injection molding machine, with both parts placed concentrically in the die of the machine and the inner, circular disc part on its central bore by means of a pin and the outer, annular disc part on its circumference by means of a circular shoulder be centered in the die; the injection of the thermoplastic
Plastic is carried out through the male mold, with several nozzles evenly distributed around the circumference and connected to a central main injection opening by radial feed channels ensuring rapid and uniform filling of the annular gap.
The two-part system disk designed according to the invention for multi-phase electricity meters has the advantage over the known embodiments that it offers both good protection against leakage flows and, in particular, can be produced quickly and cheaply in a simple manner and is characterized by its extremely high strength and positive fit Connection of both pane parts is characterized, so that a subsequent straightening of the finished system pane is possible without impairing this connection. Tests have shown that with system panes assembled according to the invention, the inner part could only be pushed out of the outer part by a load of over 50 kg.
PATENT CLAIMS:
1. System disk for multi-phase electricity meters, in particular for single-disk three-phase four-wire meters, which consists of a circular part and an annular part concentric to this, the space between which is filled with an insulating ring made of thermoplastic material that connects both parts, characterized in, that both concentric disc parts (3, 4 and 11, 12; 16, 17) along the mutually facing edges (6 and 7) in the central zone with symmetrically mutually directed annular projections (8 and 9; 13, 14; 22, 23) are provided.