DE3921959A1 - Befestigungsanordnung eines messwerktraegers bei einem elektrizitaetszaehler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung eines metallischen Meßwerkträgers an einer Gehäusegrundplatte aus duroplastischer Formmasse bei einem Elektrizitätszähler mit mehreren Bewegungsunterschiede ausgleichenden Schraubstellen.

Bekannte Induktions-Elektrizitätszähler haben üblicherweise eine Gehäuse-Grundplatte, an der das Meßwerk berührungssicher gehalten ist. Der zugehörige Meßwerkträger ist an mehreren Stellen der Grundplatte mit Schrauben befestigt, die durch Löcher in der Grundplattenrückwand in dort eingelegte Muttern eingreifen. Zusätzliche Federscheiben gleichen die durch Alterung bedingten Maßänderungen der duroplastischen Formmasse aus und schützen das Meßwerk vor Stößen. Von Nachteil bei dieser Anordnung ist die für die Isolationsfestigkeit erforderliche Abdeckung der Muttern an der Grundplattenrückwand. Außerdem sind für die Befestigung des Meßwerkträgers etliche Teile notwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der vorbekannten Meßwerkträgerbefestigung zu vermeiden und eine Anordnung zu schaffen, die mit wenigen Teilen eine vergleichbar gute Befestigung des Meßwerkes gewährleistet und sich zugleich preiswerter montieren läßt.

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

Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, daß die Doppelisolierung an der Gehäuserückwand entfallen kann. Zudem ist durch den Wegfall von Teilen die Befestigung des Meßwerkträgers insgesamt einfacher und erheblich preiswerter. Des weiteren wird durch eine besondere membranartige Ausbildung der Grundplatte an den Befestigungsstellen des Meßwerkträgers ein elastisches Verhalten bei Stoßbelastungen erzielt und über die Umlenkung von Scherkräften in Schraubenlängsrichtung eine zuverlässige, dauerhafte Verbindung erreicht. Schließlich ergibt sich für das Formwerkzeug der Grundplatte ein günstiger Aufbau, da an den Schraubstellen Durchgangslöcher entfallen und damit keine formaktiven Teile aufeinanderfahren müssen.

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

Fig. 1 zeigt vereinfacht die Ansicht in eine Gehäuse- Grundplatte mit lediglich schematisch angedeutetem Meßwerkträger, während in

Fig. 2 ein Schnitt durch die Grundplatte gemäß der Linie II-II wiedergegeben ist. In

Fig. 3 ist im größeren Maßstab die Einzelheit gem. der Schnittlinie III-III dargestellt.

Die gezeigte kastenförmige Grundplatte (1) mit angeformtem Klemmenblock (1a) aus einer duroplastischen Formmasse ist Teil eines Elektrizitätszähler-Gehäuses, welches im Regelfall mit einer Kappe sowie einem Klemmendeckel vervollständigt wird (nicht dargestellt). An der Grundplatte sind in ihrer geschlossenen Rückwand (1b) zwei übereinander etwas versetzt angeordnete, zum Innenraum vorstehende Auflagesockel (1c) geformt, die für die Befestigung eines in Fig. 1 lediglich angedeuteten Meßwerkträgers (2) als Schraubstellen (3, 4) dienen. Die vorzugsweise kreisförmigen Auflagesockel mit einem Durchmesser von etwa 40 mm haben jeweils einen in der Mitte vorstehenden Zentrierkonus (3a bzw. 4a), der ein in Stufen vertieft eingeformtes Schraubloch (3b bzw. 4b) zur Aufnahme einer speziellen selbstschneidenden Schraube (5) für Duroplaste umgibt. Jedes mit zwei unterschiedlichen Durchmessern ausgebildete Schraubloch, dessen oberer größerer Durchmesser beim Einschrauben eine Zentrierhilfe darstellt und somit die Bruchgefahr vermeidet, ist innerhalb der Rückwand (1b) von einem Formstofftubus (1d) umschlossen, dessen Tiefe bis nahezu an eine rückseitig erhabene Randkontur (1b′), die die Auflageebene der Grundplatte und damit auch des Elektrizitätszählers vorgibt, heranreicht. In der Rückwand ist jeder Formstofftubus (1d) über vier schmal eingeschnürte Stege (1e) eingebunden, die zwischen kalottenförmigen Vertiefungen (1f) gebildet sind und auf deren besondere Formgebung noch einzugehen sein wird.

Der Meßwerkträger (2) aus Metallguß bildet ein filigranes Traggerüst für ein nicht gezeigtes Drehstrommeßwerk und hat in seiner Befestigungsebene (2a) an den Schraubstellen (3, 4) jeweils ein Durchgangsloch (2b). Diese sind von der Auflageseite des Meßwerkträgers her mit konischen Senkungen (3c bzw. 4c) versehen und haben oberhalb davon einen in den Durchgangslöchern eingesenkten Auflagerand (3d bzw. 4d), der mit einer am Kopf der selbstschneidenden Schraube (5) integrierten planebenen Scheibe (5a) an den beiden Schraubstellen auf unterschiedliche Weise zusammenwirkt.

Bei der Befestigung des Meßwerkträgers an den Auflagesockeln (1c) der Grundplatte greifen die Senkungen (3c, 4c) jeweils über den zugeordneten Zentrierkonus (3a, 4a), wobei sie beide vorzugsweise um 20° zur Schraubenachse geneigt sind. Während die Auflagesockel rings um den Zentrierkonus eben ausgebildet sind, hat demgegenüber der Meßwerkträger in der Befestigungsebene unterschiedliche, geringfügig erhabene definierte Stützstellen. So sind an der insbesondere in Fig. 2 gezeigten einen Schraubstelle (3) im Abstand zur Senkung (3c) zwei streifenförmige Stützstellen (3e) angeordnet, die eine an den Durchmesser des Auflagesockels angepaßte breite Stützbasis für den Meßwerkträger ergeben. An dieser Schraubstelle sind sowohl der Zentrierkonus (3a) als auch die Senkung (3c) rotationssymmetrisch und lediglich mit geringem Spiel ausgebildet, so daß hier der Meßwerkträger über die in das Schraubloch (3b) mit vorbestimmtem Anzugsmoment selbstschneidend eingedrehte Schraube, die vorzugsweise 5 mm Außendurchmesser aufweist, zuverlässig mit dem Auflagesockel verbunden ist. Dabei verspannt die am Auflagerand (3d) mit der Scheibe (5a) fest aufliegende Spezialschraube für Duroplaste den Meßwerkträger an den Stützstellen (3e) mit der vorher festgelegten Klemmkraft.

An der anderen in Fig. 3 vergrößert gezeigten Schraubstelle (4) ist die Senkung (4c) als Langloch ausgebildet, so daß hier der runde Zentrierkonus (4a) zum Ausgleich von Toleranzen und alterungsbedingten Maßänderungen sich gegenüber dem Meßwerkträger verschieben kann. Dabei gleitet der mit einer ringförmigen Stützstelle (4e) direkt um die Langlochsenkung (4c) versehene Meßwerkträger auf dem Auflagesockel, weil der Zentrierkonus (4a) geringfügig, beispielsweise 0,2 mm, höher als der Auflagerand (4d) ausgebildet ist, und die mit dem vorgesehenen Anzugsmoment eingedrehte Schraube (5) mit der Scheibe (5a) auf dem Zentrierkonus zur Anlage kommt. Sie wird dabei mit der Grundplatte gekontert, ohne daß eine Klemmkraft auf den Meßwerkträger an dieser Schraubstelle übertragen wird.

Damit ist eine den unterschiedlichen Werkstoffen von Grundplatte und Meßwerkträger gerecht werdende Befestigung gewährleistet, die bei einer Nickbewegung, wie sie beispielsweise bei Stoßbelastung auftreten kann, einen zuverlässigen Zweipunkthalt des Meßwerkträgers an den beiden Schraubstellen sicherstellt. Bei einem Kippmoment in Querrichtung sorgen die beiden auseinanderliegenden Stützstellen (3e) an der festen Schraubstelle (3), daß ein die Haltekraft der Schraube übersteigendes Moment bei den üblichen Belastungen zuverlässig verhindert wird.

Für die Dauerfestigkeit und Stoßelastizität der Schraubverbindung sind insbesondere die jeweils vier unterhalb der Auflagesockel (1c) über Kreuz angeordneten kalottenförmigen Vertiefungen (1f) wesentlich, da über die so gebildeten gerundet eingeschnürten Stege (1e) der Schraublochtubus (1d) kerbwirkungsfrei und ohne Spannungsspitzen in der Grundplatte verankert ist. Die Vertiefungen sind dabei vorzugsweise so orientiert, daß die dazwischen verbleibenden vier Stege (1e) etwa parallel zu den Außenkanten der Grundplatte verlaufen. Die kalottenförmigen Vertiefungen (1f) bewirken zugleich eine partielle Verdünnung der Auflagesockel (1c), wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird. Dadurch entfalten die Auflagesockel für sich eine membranartige Beweglichkeit, so daß trotz der Sprödheit und der geringen Dehnung von Duroplasten die Verbindung zwischen Meßwerkträger und Grundplatte ein stoßelastisches Verhalten zeigt, welche einer Bruchgefahr bei extremen Belastungen vorbeugt. Unterstützt wird dieses Verhalten von einer um beide Auflagesockel befindlichen und zu diesen hin sich geringfügig verdickenden Zone (1b′′) in der Rückwand, die Kräfte von den Auflagesockeln gleichmäßig auf die Grundplatte überträgt. Des weiteren werden in Richtung der Befestigungsebene des Meßwerkträgers auftretende Scherkräfte, insbesondere zwischen der konischen Senkung (3c) und dem Zentrierkonus (3a), in Kraftkomponenten umgelenkt, die als ungefährliche Zugspannung in der Schraube wirksam werden. Insgesamt ergibt sich so eine dauerbeständige, lösbare Schraubbefestigung des Meßwerkes mit den eingangs genannten Vorteilen.

Claims (14)

1. Befestigungsanordnung eines metallischen Meßwerkträgers an einer Gehäusegrundplatte aus duroplastischer Formmasse bei einem Elektrizitätszähler mit mehreren Bewegungsunterschiede ausgleichenden Schraubstellen, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwerkträger (2) an einer ersten Schraubstelle (3) klammerfest mit der Grundplatte (1) verbunden ist sowie zwei definierte Stützstellen (3e) aufweist, daß an einer zweiten Schraubstelle (4) der mit Durchgangslöchern (2b) versehene Meßwerkträger (2) verschieblich gehalten ist, und daß die Schraubstellen (3, 4) mittels direkt in die Grundplatte (1) eindrehbarer, selbstschneidender Schrauben (5) für Duroplaste gebildet sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) an jeder Schraubstelle (3, 4) mit einem erhöhten, aufgrund besonderer Formgebung elastisch ausgebildeten Auflagesockel (1c) für den Meßwerkträger (2) versehen ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagesockel (1c) jeweils einen vorstehend angeordneten Zentrierkonus (3a, 4a) mit einem darin eingesenkten, rückseitig von einem Formstofftubus (1d) umschlossenen Schraubloch (3b, 4b) aufweisen.

4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierkonus (3a) an der einen Schraubstelle (3) in eine daran angepaßte konische Senkung (3c) des Meßwerkträgers (2) eingreift, wobei die Senkung (3c) bezogen auf die durch die Stützstellen (3e) vorbestimmte Befestigungsebene (2a) des Meßwerkträgers (2) nur ein geringes Übermaß aufweist und der Zentrierkonus (3a) niedriger als ein um die Senkung (3c) befindlicher Auflagerand (3d) für den Kopf (5a) der Schraube (5) ausgebildet ist.

5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierkonus (4a) an der zweiten Schraubstelle (4) in eine an dessen Durchmesser angepaßte konische Langlochsenkung (4c) des Meßwerkträgers (2) eingreift, wobei der Zentrierkonus (4a) geringfügig höher als ein um die Langlochsenkung (4c) befindlicher Auflagerand (4d) für den Kopf (5a) der Schraube (5) ausgebildet ist.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) auf ihrer Rückseite im Bereich der Auflagesockel (1c) mit kalottenförmigen Vertiefungen (1f) um die Schraubstellen (3, 4) versehen ist.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Auflagesockel (1c) um den zentralen Schraublochtubus (1d) vier über Kreuz eingeformte Vertiefungen (1f) mit dazwischen befindlichen schmaler eingeschnürten Stegen (1e) aufweist.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der etwa parallel zu den Außenseiten der Grundplatte (1) kreuzweise verlaufenden Stege (1e) eine auf Stoß belastbare kerbwirkungsarme Anbindung zwischen dem Schraublochtubus (1d) und der Rückwand (1b) der Grundplatte (1) gebildet ist.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise kreisförmigen Auflagesockel (1c) rings um den jeweiligen Zentrierkonus (3a bzw. 4a) eine dem Meßwerkträger (2) zugekehrte ebene Oberseite mit membranartiger Beweglichkeit aufweisen.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraublochtubus (1d) an der geschlossenen Rückwand (1b) der Grundplatte (1) nahezu bis in deren durch eine Randkontur (1b′) bestimmte Auflageebene vorstehend ausgebildet ist.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Schraubloch (3b bzw. 4b) zweistufig ausgebildet ist mit im Bereich des jeweiligen Zentrierkonus (3a bzw. 4a) befindlichem, gegenüber dem Außendurchmesser der selbstschneidenden Schraube größerem Durchmesser, und mit dem Gewindekerndurchmesser angepaßten kleinerem Durchmesser im Einschraubbereich in der Membran­ zone sowie im rückseitig geschlossenen Formstofftubus (1d) des Auflagesockels (1c).

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierkonus (3a bzw. 4a) eine Neigung von etwa 20° zur Achse der Schraube (5) aufweist.

13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stützstellen (3e) an der ersten Schraubstelle (3) des Meßwerkträgers (2) etwa auf einer Senkrechten zur Verbindungslinie der beiden Schraubstellen (3, 4) im gleichgroßen Abstand zur Senkung (3c) angeordnet sind.

14. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die selbstschneidende Schraube (5) eine integrierte planebene Scheibe (5a) am Kopf aufweist.