DE3834832A1 - Vorrichtung zum einstellen und abgleichen eines elektrizitaetszaehlers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen und Abgleichen eines Elektrizitätszählers mit Induktionsmeßwerk nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Elektrizitätszähler mit Induktionsmeßwerk erfordern an ihren Triebsystemen verschiedene Einstellorgane, um die Genauigkeit der Meßwerte zu gewährleisten. So ist es bekannt, zur Erzeugung eines ausreichenden Spannungsvortriebs bei kleiner Last beispielsweise eine im Spannungseisen verstellbare Schraube (DE-PS 15 91 966, DE-GM 75 20 503) oder unterhalb des Triebluftspaltes einen Schwenkhebel (DE-GM 74 36 585) anzuordnen, die zur Einstellung dienen.

Des weiteren ist die Erzeugung einer 90°- Phasenverschiebung zwischen Stromtriebfluß und Spannungstriebfluß bei induktionsfreier Belastung erforderlich. Dieser sogenannte Phasenabgleich ist bei bekannten Elektrizitätszählern beispielsweise mittels einer das Stromeisen umgebenden Kurzschlußwicklung mit veränderlicher Widerstandsschleife (DE-PS 9 42 879, DE-PS 15 91 960, DE-GM 77 20 148) oder durch ein auf dem Stromeisen verklammertes Messingteil mit verschiebbarer Phasenschelle (DE-AS 10 13 006, DE-OS 34 43 448) realisiert.

Bei Mehrphasenzählern ist außerdem zwischen den einzelnen Triebsystemen noch ein Drehmomentenabgleich erforderlich. Ein solcher Abgleich läßt sich beispielsweise mittels eines im Spannungseisen gelagerten magnetischen Abgleichflügels (DE-GM 75 20 503) oder einer im Spannungsstreufluß angeordneten Stahlschraube erzielen.

Die genannten Abgleich- und Einstelleinrichtungen sind bei den vorbekannten Elektrizitätszählern an unterschiedlichen Stellen des Meßwerkes jeweils für sich und oftmals sehr ungünstig angeordnet. Eine rationelle Fertigung und Montage des Elektrizitätszählers, insbesondere seiner Triebsysteme, ist daher kaum möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erforderlichen Abgleich- und Einstellorgane für die Triebsysteme eines Elektrizitätszählers mit Induktionsmeßwerk so anzuordnen, daß sie automatisch montierbar sowie für die Justierung leicht zugänglich sind und sich bei kompaktem Aufbau als eine in weiten Bereichen einstellbare, zuverlässige und preiswert herzustellende Baueinheit darstellen.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstände der Unteransprüche.

Der erfindungsgemäße Tragkörper vereint in vorteilhafter Weise die Einstell- und Abgleichfunktionen eines jeden Triebsystems und konzentriert diese auf den am Spannungseisen zu befestigenden Rückschlußbügel. Dadurch läßt sich die gesamte Einstellvorrichtung als Baugruppe vorab und fertigungsgünstig montieren. Die im Tragkörper gelagerten und befestigten Einstell- und Abgleichorgane sind sowohl hinsichtlich kostengünstiger Herstellung als auch weiter Einstellbereiche optimiert. Außerdem werden die einmal eingestellten Werte während der langjährigen Betriebszeit eines Elektrizitätszählers zuverlässig und erschütterungsfrei beibehalten.

Anhand der Zeichnung ist die Erfindung nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht schematisch einen Ausschnitt aus dem Meßwerk eines Drehstromzählers mit erfindungsgemäßer Vorrichtung, die in

Fig. 2 in einer Ansicht und in

Fig. 3 in einer Seitenansicht wiedergegeben ist.

Das Meßwerk hat mehrere tangential zu einem Zählerläufer (1) angeordnete, an einem nicht gezeigten Meßwerkträger befestigte Triebsysteme, von denen beispielsweise zwei Triebsysteme (2, 2′) gemeinsam auf eine Läuferscheibe (1 a) arbeiten. Jedes Triebsystem besteht im wesentlichen aus einem zweiteiligen lamellierten Spannungseisen (3) mit einer Spannungsspule (4) um den Spannungsinnenkern (3 a) und einem U-förmig lamellierten Stromeisen (5), dessen beide Schenkel (5 a) eine lediglich angedeutete Stromspule durchgreifen. Am Spannungseisen (3) ist ein ferromagnetischer Rückschlußbügel (6) befestigt, der mit einer Zunge (6 a) zwischen die Schenkel (5 a) des Stromeisens ragt. Die Stirnflächen dieser Schenkel sowie die Zunge (6 a) einerseits und der Spannungsinnenkern (3 a) andererseits bilden einen Triebluftspalt (1 b), der von den magnetischen Flüssen der Strom- und Spannungsspulen durchsetzt ist und die Läuferscheibe (1 a) auf bekannte Art antreibt.

Auf dem mehrfach gewinkelten Rückschlußbügel (6) ist als wesentliches Element der Erfindung ein Tragkörper (7) vorzugsweise aus Kunststoff angeordnet, der sämtliche Halte- und Verstelleinrichtungen zum Einstellen und Abgleichen jeweils eines Triebsystems aufnimmt. Der Tragkörper selbst ist mit Rasthaken (7 a) auf der Außenseite eines Jochs (6 b) des Rückschlußbügels fest aufgerastet und mit Zentriernocken (7 b) gegen seitliches Verschieben gesichert. Am Tragkörper sind zwei Lagerböcke (7 c) mit schieberfrei eingeformten Lageraugen angeordnet, in denen eine Schraube (8) geführt ist, die ihrerseits mittels einer aufgesetzten Federscheibe (8 a) in axialer Richtung unverschieblich gehalten ist. Auf dem Gewindeschaft (8 b) der Schraube ist ein Kunststoffteil mit etwa halbkreisförmig eingeformtem Innengewinde als Wandermutter (9) aufgesetzt, die von einem auf der Zunge (6 a) des Rückschlußbügels schwenkbar gelagerten Vortriebshebels (10) zuverlässig angedrückt ist. Die Wandermutter greift ihrerseits mit einem Hohlzapfen (9 a) spielfrei aber verschieblich in eine Gabel (10 a) des Vortriebshebels, so daß beim Drehen der Schraube (8) die sich mikrometerartig verschiebende Wandermutter (9) den Vortriebshebel (10) um seinen Lagerpunkt, vorzugsweise einen Hohlniet (10 b) verschwenkt. Der ferromagnetische Vortriebshebel ragt mit seinem freien Hebelende (10 c) über die Zunge (6 a) des Rückschlußbügels hinaus in das Streufeld des magnetischen Spannungstriebflusses. Durch Schwenken des Vortriebshebels (10) läßt sich somit der bei kleiner Last erforderliche Spannungsvortrieb feinfühlig abgleichen. Der Kopf der Schraube (8) ist hierbei für ein externes Einstellgerät gut zugänglich angeordnet.

Dem Spannungsvortrieb gegenüberliegend sind am Tragkörper zwei Lagerpfannen (7 d) angeformt, in denen eine Achse (11) mit jeweils endseitig aufgepreßten Abgleichflügeln (11 a) drehbar gelagert ist. Die Achse ist mittig mit einer umlaufenden Kerbe (11 b) versehen, die mit einem angeformten Prisma (7 e) am Tragkörper im Eingriff befindlich ist und dadurch eine Axialverschiebung verhindert. Gesichert wird die Achse (11) durch ein U-förmiges Federelement (12), welches einerseits selbsthaltend auf dem Joch (6 b) des Rückschlußbügels verrastet ist und zugleich klammerartig die Achse umgreift. Das auf die Art von dem Federelement (12) aufgebrachte Reibmoment bewirkt eine Schwergängigkeit der Achse (11), die ein selbständiges Verschwenken der beiden aus Kupferblech hergestellten Abgleichflügel verhindern. Die vorzugsweise über eine Kerbverzahnung auf der Achse befestigten radial abstehenden Abgleichflügel greifen in die zwischen Spannungsinnenkern (3 a) und den beiden Schenkeln des Spannungsaußenkerns (3 b) jeweils vorhandenen Nebenschlußluftspalte. Diese Ausbildung des Spannungseisens bewirkt eine Aufteilung des von der Spannungsspule erzeugten magnetischen Flusses in einen motorisch wirksamen Spannungstriebfluß, der den Triebluftspalt (1 b) durchsetzt, und den über die beiden Schenkel des Spannungsaußenkerns (3 b) führenden Nebenschlußfluß, der zur 90°-Verschiebung zwischen Spannung und Spannungstriebfluß dient. Durch Verschwenken der beiden Abgleichflügel läßt sich der Nebenschlußfluß verändern und dadurch ein exakter Abgleich der 90°- Phasenverschiebung zwischen Strom- und Spannungstriebfluß herbeiführen. Die Achse ist auf beiden Stirnseiten mit einem Schraubschlitz (11 c) als Angriffsfläche für ein externes Justiergerät versehen, so daß auch der Phasenabgleich bei offenem Zählergehäuse ungehindert durchführbar ist.

Zwischen den Verstelleinrichtungen für Spannungsvortrieb und Phasenabgleich ist im Tragkörper ein Ring (7 f) geformt, der lediglich über mäanderförmige Stege (7 g) mit dem umgebenden Kunststoffmaterial in Verbindung steht. Dieses ist ausreichend elastisch, so daß die mäanderförmigen Stege einen gewissen Höhen- und Seitenausgleich des Ringes (7 f) ohne Bruchgefahr ermöglichen. Durch den Ring hindurch ist eine Stahlschraube (13), die sich dort selbst ihr Gegengewinde formt, bis in ein unterhalb des Ringes befindliches Muttergewinde im Joch (6 b) des Rückschlußbügels eingeschraubt. Während der Rückschlußbügel die Führung der Stahlschraube übernimmt, bewirkt der Ring (7 f) bei entsprechender Anpassung von Schraubendurchmesser und Ringinnendurchmesser eine Schwergängigkeit der Stahlschraube. Mit ihrem freien Ende ragt die parallel zur Zunge (6 a) des Rückschlußbügels verstellbare Stahlschraube in Richtung des Spannungsinnenkerns (3 a), so daß über die Einschraubtiefe eine Veränderung des Spannungstriebflusses und damit ein Drehmomentenabgleich herbeiführbar ist. Die Stahlschraube (13) ist an ihrem Kopf (13 a) sowohl stirnseitig über einen Kreuzschraubschlitz als auch umfangseitig über einen Sechskant verstellbar. Damit ist der Drehmomentenabgleich mittels eines entsprechenden Einstellgerätes von der offenen Gehäuseseite her ebenfalls ungehindert durchführbar.

Claims (14)

1. Vorrichtung zum Einstellen und Abgleichen eines Elektrizitätszählers mit Induktionsmeßwerk, dessen Triebsysteme einen Spannungsvortrieb, eine 90°-Phasenverschiebung zwischen Strom- und Spannungstriebflüssen sowie einen Drehmomentenabgleich erfordern, und die Triebsysteme ihrerseits ein lamelliertes Spannungseisen mit jeweils daran seitlich angeordnetem, eine Läuferscheibe teilweise untergreifenden ferromagnetischen Rückschlußbügel aufweisen, gekennzeichnet durch einen am Rückschlußbügel (6) angeordneten Tragkörper (7) mit Halte- und Verstelleinrichtungen (7 c-7 g) für Spannungsvortrieb (Teile 8, 9, 10), Phasenabgleich (Teile 11, 12) und gegebenenfalls eine Drehmomentenschraube (13).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (7) Rast- und Zentriermittel (7 a, 7 b) aufweist, mit denen er unmittelbar und selbstzentrierend auf dem Rückschlußbügel (6) verriegelbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsvortrieb mittels einer im Tragkörper (7) gelagerten Schraube (8) mikrometerartig verstellbar ist, die ihrerseits in Wirkverbindung mit einem am Rückschlußbügel (6) schwenkbar angeordneten Vortriebshebel (10) befindlich ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Schraube (8) am Gewindeschaft (8 b) etwa halbkreisförmig umgreifende, nachträglich aufsetzbare Wandermutter (9) direkt mit dem Vortriebshebel (10) im Eingriff befindlich ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandermutter (9) mit einem Hohlzapfen (9 a) spielfrei in eine ausgesparte Gabel (10 a) des ferromagnetischen Vortriebshebels (10) eingreift und ihrerseits vom Vortriebshebel (10) auf den Gewindeschaft (8 b) federelastisch angedrückt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (8) mittels einer auf ihr Schaftende selbsthaltend aufgesetzten Federscheibe (8 a) spielfrei in zwei freigeformten Lagerböcken (7 c) des Tragkörpers (7) gehalten ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenabgleich mittels einer am Tragkörper (7) gelagerten Achse (11) mit an deren Enden radial angeordneten Abgleichflügeln (11 a) gebildet ist, die ihrerseits aus gut leitendem, unmagnetischem Material hergestellt und jeweils in einem Nebenschlußluftspalt des Spannungseisens (3) verschwenkbar angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (11) in einseitig offene Lagerpfannen (7 d) des Tragkörpers (7) elastisch eingesetzt und durch ein nachträglich aufsetzbares Federelement (12) schwergängig fixiert ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das die Achse (11) U-förmig umgreifende Federelement (12) zugleich unverlierbar mit dem Rückschlußbügel (6) verrastet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (11) stirnseitig Angriffsflächen (11 c) für ein externes Einstellgerät aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmomentenabgleich mittels einer Stahlschraube (13) bewirkt ist, die im Rückschlußbügel (6) höhenverstellbar sowie in einem Ring (7 f) des Tragkörpers (7) schwergängig angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlschraube (13) über selbstgeformtes Gewinde im Ring (7 f) gehalten ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (7 f) in seiner Lage zum Tragkörper (7) sowohl in axialer als auch radialer Richtung der Stahlschraube (13) verschieblich angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (7 f) über mäanderförmige Stege (7 g) am Tragkörper (7) gehalten ist.