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Die
Erfindung bezieht sich auf einen elektronischen Elektrizitätszähler nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Herkömmliche
Elektrizitätszähler weisen
den Nachteil auf, dass die Stromzufuhr zum Versorger unterbrochen
ist, wenn der Zähler
repariert oder ausgetauscht wird. Es ist daher auch bereits bekannt
geworden, einen derartigen Zähler
zweiteilig auszubilden, in der Weise, dass eine Plattform, die mit
Anschlussmöglichkeiten
für die
Versorgungsleitungen versehen ist, ständig am Anbringungsort verbleibt, während ein
Gehäuse,
das alle Komponenten und Bauteile eines elektronischen Elektrizitätszählers enthält, lösbar mit
der Plattform verbindbar ist. Die mechanische Verbindung geschieht
zum Beispiel mit Hilfe von hakenartigen Vorsprüngen, welche in entsprechende
Ausnehmungen der Platt form eingreifen. Es findet dabei vorzugsweise
eine Verhakung zwischen den Teilen statt, und ein Plombierelement, dass
sich durch das Gehäuse
bis zur Plattform erstreckt, verriegelt das Gehäuse einer Plattform (das Plombierelement
wird seinerseits mit Hilfe einer Plombe gesichert). Die Verriegelung
kann nur aufgehoben werden, wenn das Plombierelement gelöst wird,
was wiederum nur durch Beschädigung
der Plombe geschehen kann. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass
bei Lösen
des Gehäuses
von der Zählerplattform
die Verbindung zum Versorger nicht unterbrochen ist und keine gefährlichen
Arbeiten unter Spannung durchgeführt
werden müssen.
Ein Zähleraustausch
lässt sich
innerhalb kürzester
Zeit bewerkstelligen, so dass für
den Energieversorger Verluste nicht entstehen. Die Zählerplattform
ist entweder für sich
an einer Wand eines Zählerschranks
angebracht oder befindet sich innerhalb eines Zählergehäuses oder ist Teil der Wand
des Zählergehäuses.
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Die
Erfindung geht von einem derartigen zweigeteilten Elektrizitätszähler aus
und hat sich die Aufgabe gestellt, den inneren Aufbau des Gehäuses für den Elektrizitätszähler einfach
und einfach montierbar zu gestalten.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Ein
Gehäuse,
wie es bei einem derartigen Elektrizitätszähler zweckmäßig ist, ist üblicherweise aus
mindestens zwei Teilen, vorzugsweise aus Kunststoffmaterial, hergestellt,
nämlich
einem kastenförmigen
Unterteil und einem Deckel oder einer Haube, die miteinander in
geeigneter Weise verbunden werden. Erfindungsgemäß ist nun ein Haltebauteil
vorgesehen, dass skelettartig geformt ist, und alle Teile und Komponenten,
die für einen
elektronischen Elektrizitätszähler erforderlich
bzw. vorgesehen sind, sind sinnreich an dem Haltebauteil angebracht.
So weist das erfindungsgemäße Haltebauteil
auf der dem Boden des Gehäuses
zugewandten Seite drei Fassungen auf, die Stromsensoren, insbesondere blockförmige Kapselungen
der Stromwandler aufnehmen, vorzugsweise klemmend. Ferner sind am Haltebauteil
in Schlitzabschnitten relativ steife Leiterschleifen aufgenommen,
die sich einerseits durch die Stromsensoren bzw. Stromwandler erstrecken
und zum anderen durch Schlitze im Boden des Gehäuses zur Verbindung mit Kontakten
in der Zählerplattform. Ferner
weist das Haltebauteil auf der dem Boden gegenüberliegenden Seite Rastmittel
auf zum lösbaren Festlegen
der Leiterplatte annähernd
parallel zum Boden und zum Deckenabschnitt des Gehäuses.
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Das
erfindungsgemäße Haltebauteil
kann vor dem Einsetzen in das Gehäuse mit allen Komponenten und
Teilen ausgestattet werden. Die Anbringung dieser Komponenten und
Teile an dem Haltebauteil ist äußerst einfach.
Es brauchen lediglich Schnappverbindungen oder klemmende Anbringungsmöglichkeiten
vorgesehen zu werden. Ein Verschrauben, Verschweißen oder
ein sonstiges aufwendiges Festlegen ist nicht erforderlich. Die
Leiterplatte, die zuvor fertig bestückt ist, braucht lediglich auf
das Haltebauteil aufgeklippst zu werden. Die Entfernung der Leiterplatte
ist daher ebenfalls auf einfache Weise zu bewerkstelligen.
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Da
die elektrische Verbindung zwischen Leiterteilen im Gehäuse und
Kontakten in der Zählerplattform
automatisch herbeigeführt
sein muss, wenn das Gehäuse
auf die Zählerplattform
aufgebracht wird, ist eine relativ präzise Anordnung der Leiterteile im
Gehäuse
erforderlich. Hierzu gehört
jedoch auch, dass das Haltebauteil im Hinblick auf das Ge häuse eine
relativ exakte Lage einnimmt. Zu diesem Zweck sieht eine Ausgestaltung
der Erfindung vor, dass an der Innenseite von gegenüberliegenden
Seitenwänden
des Gehäuses
erste Rastmittel und an gegenüberliegende
Enden des Haltebauteils zweite Rastmittel angeformt sind und erste
und zweite Rastmittel das Haltebauteil fest gegenüber dem
Boden und den Seitenwänden
verriegeln. Kanalartige Führungen
an gegenüberliegenden
Enden des Gehäuses
können mit
Endabschnitten des Haltebauteils zusammenwirken, um es beim Einsetzen
in das Gehäuse
sicher zu führen
und gleichzeitig eine Lagesicherung zu bewerkstelligen.
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Vorzugsweise
sind U-förmige
Leiterschleifen vorgesehen, die vorzugsweise aus relativ flachem Material,
insbesondere aus Kupfer, geformt sind, wobei ein Schenkel einer
U-förmigen Leiterschleife durch
jeweils einen Stromsensor bzw. Stromwandler erstreckt ist. Nach
einer anderen Ausgestaltung der Erfindung können am Boden des Gehäuses wandartige
Vorsprünge
geformt werden, die jeweils mit der Unterseite des Steges einer
U-förmigen
Leiterschleife zusammenwirken, um eine lagerichtige Anordnung der
Schenkel in Bezug auf die Zählerplattform
herbeizuführen.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind an den U-förmigen Leiterschleifen
jeweils Zungen angeformt, die zur Spannungsmessung in Berührung mit
Kontakten der Leiterplatte stehen. Vorzugsweise erstreckt sich jeweils
eine Zunge durch eine Öffnung
in der Leiterplatte, in welcher ein entsprechender Kontakt vorgesehen
ist.
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Die
Leiterplatte ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung
an Auflageflächen
oder Abstützflächen des
Haltebauteils abgestützt
und mit Hilfe von Rastnasen, die an flexiblen Armen des Haltebauteils
angeformt sind, an dem Haltebauteil verriegelt. Da durch, dass die
flexiblen Arme in Ausnehmungen der Leiterplatte eingreifen, ist
diese im Hinblick auf ihre Relativlage zum Haltebauteil ebenfalls festgelegt.
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Erfindungsgemäß kann um
das Haltebauteil auch eine magnetische Abschirmung herumgelegt und
festgelegt werden, um eine Störung
des Stromsensors durch magnetische Felder zu vermeiden.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines in Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
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1 zeigt in auseinandergezogener
Bauweise perspektivisch das Gehäuse
und ein Haltebauteil eines erfindungsgemäßen Elektrizitätszähler.
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2 zeigt die Anordnung von
U-förmigen Leiterschleifen
für den
Elektrizitätszähler nach 1.
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3 zeigt perspektivisch das
Haltebauteil für
den Elektrizitätszähler nach 1.
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4 zeigt die Anordnung von
drei Stromwandlern für
den Elektrizitätszähler nach 1.
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5 zeigt den Einbau der Stromwandler und
der Leiterschleifen nach 2 und 4 in das Haltebauteil nach 3.
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6 zeigt perspektivisch das
Haltebauteil nach 3 mit
einer magnetischen Abschirmung.
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7 zeigt die gleiche Anordnung
wie 6, jedoch in um
180° gedrehter
Darstellung.
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In 1 ist ein kastenartiges
Unterteil 10 zu erkennen, dessen obere Öffnung durch einen haubenartigen
Deckel 12 verschließbar
ist. Das auf diese Weise gebildete Gehäuse nimmt ein Haltebauteil 14 auf,
an dem unter anderem eine Leiterplatte 16 angebracht ist.
Von dieser ist lediglich die Platte selbst gezeigt ohne die einzelnen
Bauteile und Komponenten, mit der sie zur Verwirklichung eines Elektrizitätszählers bestückt werden
kann.
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Das
Unterteil 10 weist einen Boden 18 auf sowie vier
Seitenwände 20, 22, 24, 26.
Ausgerichtet zu den Längsseitenwänden 20, 24 sind
außen
am Boden 18 hakenartige Vorsprünge 28 geformt. In 1 sind die Vorsprünge 28 nur
auf einer Seite zu erkennen. Sie dienen zum Einhaken des Unterteils 10 in
entsprechenden Schlitzen einer nicht gezeigten Zählerplattform, die an einer
Wand oder in einem Gehäuse
angebracht und mit Anschlussmitteln für Versorgungsleitungen versehen
ist. Die Seitenwände 20 bis 26 haben
einen nahezu vollständig
umlaufenden Steg 30 an der offenen Kante. Die Seitenwände 22, 26 haben
Verriegelungsvorsprünge 32 (in 1 ist nur einer zu erkennen)
sowie an einem leistenartigen Abschnitt 34 in den Ecken
eine Verriegelungsfläche 36,
auf deren Funktion weiter unten noch eingegangen wird.
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Der
Deckel 12 weist an dem Deckenabschnitt mehrere Einprägungen auf,
wobei eine bei 36 zum Ansetzen eines Abfragegerätes für den Status des
Elektrizitätszählers dient,
ein Fenster 38 zum Betrachten eines Displays auf der Schaltplatine 16 und eine
Ausnehmung 40 zum Einlegen der Plombe für das Plombierelement. Am Rand
weist der Deckel zwei beabstandete schürzenartige Randabschnitte 44 bzw. 46 auf.
Der äußere Randabschnitt 46 ist
weniger breit als der innere Randabschnitt 44, und zwischen
den Abschnitten 46, 44 ist ein Zwischenraum vorgesehen,
in den der Steg 30 des Unterteils 10 eingreift,
wenn der kappenartige Deckel 12 auf die Öffnung des
Unterteils 10 aufgesetzt wird. In Verlängerung des inneren Randabschnitts 44 weist
der Deckel 12 an den Ecken Beine 48 auf, die relativ
flach ausgebildet sind und an gegenüberliegenden Enden des Deckels
jeweils annähernd
in einer Ebene liegen. Zwischen den Beinen 48 ist an den
hinteren Rand 44 ein flacher Ansatz 50 geformt.
Die Beine 48 weisen ein rechteckiges Loch 52 auf
und einen Ansatz 54, der in Verlängerung der Beine 48 geformt
ist. Beim Aufsetzen des Deckels 12 auf das Unterteil 10 gleiten die
Beine 48 an der Innenseite der Wandabschnitte 22, 26,
und der Verriegelungsvorsprung 32 rastet in die Öffnungen
oder Löcher 52 der
Beine 48 ein, wobei die Beine 48 zunächst durch
die rampenartige Fläche
oberhalb der Verriegelungskante der Vorsprünge 32 etwas nach
Innen im unteren Teil 10 abgelenkt werden. Der Ansatz 54 leitet
dabei auf einer Rampenfläche
oberhalb der Verriegelungsfläche 36 und
wird dadurch nach außen
in Richtung des zugekehrten Wandabschnitts 22, 26 ausgelenkt.
Wenn der Verriegelungsvorsprung 32 in das Loch 52 eingerastet
ist, liegt der Ansatz gegen die Verriegelungsfläche 36, so dass eine
Manipulation am Deckel 12 nicht zu einem Lösen des
Deckels bzw. der beschriebenen Verriegelung führt.
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Am
Deckel 12 ist ein hülsenförmiger Ansatz 58 angeformt,
der sich annähernd
bis zum Boden 18 des Unterteils 10 erstreckt,
wo der Deckel 12 auf das Unterteil 10 aufgesetzt
ist. Durch den Ansatz 58 wird ein Plombierstift 59 gesteckt,
der durch ein Loch im Bo den 18 (nicht gezeigt) hindurchgeführt ist
und der mit dem der Zählerplattform
zugekehrten Ende mit dieser verriegelnd zusammenwirkt, um das beschriebene
Gehäuse
bzw. das Unterteil 10 an der Plattform zu verriegeln. Das
am Deckel befindliche Ende des Plombierstifts (nicht gezeigt) wird
in geeigneter Weise mit einer Plombe versehen, so dass ein Entfernen des
Unterteils 10 von der Zählerplattform
nicht möglich
ist, ohne die Plombe zu zerstören.
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An
dem Boden 18 sind kaminartige nach oben ragende Vorsprünge 60 geformt,
die einen schlitzartigen Durchbruch durch den Boden 18 bilden.
Insgesamt sind zwei derartige Vorsprünge 60 vorgesehen
(einer ist wegen des Wandabschnittes 20 nicht zu erkennen)
sowie ein weiterer in der Ecke zwischen den Wandabschnitten 20 und 26 in 1, der ebenfalls nicht dargestellt
ist. Zwei stiftartige Vorsprünge 118 am
Boden 18 dienen dem gleichen Zweck wie die Vorsprünge 60,
nämlich
der Begrenzung der U-förmigen
Leiter in Richtung Boden 18 bzw. der Zählerplattform. Zu den Vorsprüngen 60 gehören niedrige
Vorsprünge 62,
die ebenfalls schlitzartige Durchbrüche aufweisen. Der Zweck der
Vorsprünge 60, 62 bzw. 118 wird
weiter unten erläutert. Schließlich ist
in 1 zu erkennen, dass
am Boden wandartige Vorsprünge 64 geformt
sind. Es sind insgesamt zwei derartige Vorsprünge 64 vorgesehen von
denen einer nur in 1 zu
erkennen ist.
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Nachfolgend
wird das skelettartige Haltebauteil 14 näher anhand
der 3 bis 5 bzw. 6 und 7 beschrieben.
In den 3 und 5 ist die dem Boden 18 zugekehrte
Seite des Haltebauteils 14 zu erkennen. Es weist drei Aufnahmeabschnitte 66, 68 und 70 auf. Sie
dienen zur klemmenden Aufnahme von Stromwandlern 72, die
in Isoliermaterial blockartig gekapselt sind, so dass sich abgeflachte
halbkreisförmige Scheiben
ergeben mit einem zylindrischen Durchgang 74. Der Durchgang 74 ist
konzentrisch zur Wicklung der Stromwandler 72, die jedoch
nicht zu erkennen ist. Wie sich aus 5 ergibt,
können
die Kapselungen der Stromwandler 72 klemmend in die Aufnahmeabschnitte 66 bis 70 eingesetzt
werden, wobei ihre Oberseite mit den Außenkanten bzw. unteren Kanten
des Haltebauteils 14 fluchten.
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In 2 sind drei U-förmige Leiterschleifen 76 aus
flachem Kupfermaterial dargestellt. An einen Schenkel der U-förmigen Leiterschleifen 76 ist
auf der einen Seite eine Zunge 78 angebracht, die über den
Steg der Leiterschleifen hinaus nach unten stehen. Wie in 5 zu erkennen, werden die
Leiterschleifen mit einem Schenkel durch die Durchgänge 74 der
Stromwandler 72 hindurchgesteckt. Die Stege der Leiterschleifen 76 werden
von schlitzartigen Ausnehmungen 80, 82, 84 aufgenommen,
welche die Tiefe des Einsetzens der U-förmigen Abschnitte 76 begrenzen.
Dadurch ist die Lage der Enden der Leiterabschnitte 76,
wenn sie im Haltebauteil 14 in der in 5 dargestellten Art und Weise aufgenommen sind,
definiert. Die Fahnen 78 erstrecken sich durch entsprechende
Schlitze im Haltebauteil 14 und aus diesem heraus (5). Wie aus 1 zu erkennen, erstrecken sich die Fahnen
durch Öffnungen 86 in der
Leiterplatte 16 und kommen dort mit einem Kontakt in Berührung. Die
freien Enden der U-förmigen Leiterabschnitte
werden in Kontakt gebracht mit Kontakten der nicht gezeigten Zählerplattform
und ermöglichen
dadurch den Stromfluss aus den drei Phasen des Versorgungsnetzes
durch die Stromwandler 72. Die Spannungsmessung erfolgt
durch Abgriff an den Zungen 78 unmittelbar an der Leiterplatte 16.
Ein viertes gerades Leiterstück
aus dem gleichen Material wie die U-förmigen Leiterschleifen 76 ist
in 2 bei 88 dargestellt
und ist eine Verbindung auf dem N-Leiter des Versorgungsnetzes.
Es weist ebenfalls eine Zunge 90 auf (1). Es wird in ähnlicher Weise wie ein Schenkel
der Leiterschleifen 76 vom Haltebauteil aufgenommen, wobei
die Zunge 78 über
eine Öffnung 86 in
Kontakt gebracht wird mit einem Kontakt der Leiterplatte 16.
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Das
Haltebauteil 14 ist in seinem Umriss derart, dass es annähernd passend
vom Unterteil 10 aufgenommen wird. An den schmaleren Enden
weist es jeweils einen Verriegelungsvorsprung 92 auf. Die Vorsprünge 92 wirken
mit Verriegelungsvorsprüngen 94 auf
der Innenseite der Seitenwandabschnitte 22, 26 zusammen.
Wird das Haltebauteil 14 in das Unterteil 10 eingesteckt
und mit etwas Kraft gegen den Boden 18 gedrückt, greifen
die Verriegelungsvorsprünge 92, 94 hintereinander,
wodurch das Haltebauteil 14 gegen den Boden 18 festgelegt
ist. Seitliche Bewegung wird begrenzt durch Führungen an der Innenseite der
Wandabschnitte 22, 26, wobei bei 96 eine
Leiste einer Führung
dargestellt ist. Bei der beschriebenen Anbringung und Verriegelung
des Haltebauteils 14 erstrecken sich die Schenkel der Leiterschleifen 76 durch
die Durchbrüche
der Vorsprünge 60 und 62.
Dabei legt sich die Innenseite der Stege der Leiterschleifen 76 gegen
die wandartigen Vorsprünge 64 und
die Vorsprünge 118 an,
wodurch sie in ihrer Höhe
bzw. dem Ausmaß,
mit dem sie über den
Boden 18 überstehen,
begrenzt werden.
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An
denselben Endabschnitten, an denen die Verriegelungsvorsprünge 92 angebracht
sind, weist das Haltebauteil 14 flexible Arme 98 auf,
die am freien Ende eine nach innen stehende Verriegelungsnase 100 haben.
In den beschriebenen Eckbereichen des Haltebauteils sind auf der
dem Deckel 12 zugewandten Seite jeweils vier Abstützflächen 102 geformt.
Auf die Abstützflächen 102 wird
die Leiterplatte 16 aufgelegt, wobei die Rastnasen 100 der
flexiblen Arme 98 die Leiterplatte 16 übergreifen
und dadurch am Halte bauteil 14 festlegen. Die Leiterplatte 16 weist
in den Eingriffsbereichen eine Ausnehmung 104 auf, in welche
jeweils ein Arm 98 nahe der Verriegelungsnase 100 annähernd passend
eingreift. Dadurch ist die Leiterplatte 16 auch seitlich
festgelegt. Der Umriss der Leiterplatte 16 ist dabei derart, dass
er annähernd
den Querschnitt des Untereils 10 ausfüllt, wenn sie mit dem Haltebauteil 14 verriegelt in
dem Unterteil 10 auf die beschriebene An und Weise festgelegt
ist. Die dem Boden 18 zugekehrte Seite des Haltebauteils,
wie sie in 3, 5 und 6 gezeigt ist, weist ebenfalls an den
Ecken Abstützflächen 104a auf,
die sich auf dem Boden abstützen
und dadurch das Haltebauteil 10 nach unten festlegen. Bei der
vorangegangenen Montage der U-förmigen
Leiterabschnitte 76 und des geraden Leiterabschnitts 88 werden
die Zungen 78 bzw. 90 durch entsprechende Schächte, wie
sie bei 106 angedeutet sind, nach oben in die Schaltplatine 16 hineingeführt.
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In
den 6 und 7 sind zwei Eisenteile 108, 110 dargestellt. 110 ist
ein U-förmiges
Teil und 108 eine Platte. Die Schenkel des U-förmigen Eisenteils 110 legen
sich gegen zwei Außenflächen des
Haltebauteils 14 an, welche einen runden Zapfen 112 aufweisen,
die in eine entsprechende Öffnung 114 des U-förmigen Teils 110 eingreifen,
wobei der Steg des U-förmigen
Teils sich gegen die Oberseite des Haltebauteils 14 anlegt
(7), wie aus den 6 und 7 zu erkennen. Die Platte 108 weist
mittig zwei Löcher 116 auf,
die mit Führungs-
und Haltestiften 118 am Boden 18 des Unterteils 10 zusammenwirken.
Die Platte 108 weist in den Endbereichen zwei ovale Löcher 120 auf.
Ferner ist an einem Rand eine halbkreisförmige Ausnehmung 122 geformt.
Ausnehmung 122 und die Löcher 120 dienen für die Durchführung jeweils
eines Schenkels der U-förmigen
Leiterabschnitte 76. Platte 108 und U-förmiges Teil 110 bilden
einen geschlossenen magneti schen Kreis, zur Abschirmung gegen elektromagnetische
Felder. Die Leiterplatte 16 befindet sich dabei oberhalb
des Steges des U-förmigen
Teils 110.
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Die
Wandler 72 haben Anschlußleiter (nicht gezeigt), die
durch eine Ausnehmung 17 der Leiterplatte 16 geführt und
mittels Steckverbindung (nicht gezeigt) an die Leiterplatte 16 angeschlossen
sind.