Beschreibung
Elektrizitätszähler mit einem Gehäuse, einer elektrischen Klemmenanordnung und einer Leiterplatte
Die Erfindung betrifft einen Elektrizitätszähler gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Derartige zum Stand der Technik gehörende Elektrizitätszähler sind z.B. aus G 93 18 942.7 bekannt. Die bekannten Elektrizitätszähler weisen eine Grundplatte und einen Klemmenblock auf, in welchem Kammern zur Aufnahme der Klemmen angeordnet sind. Die Klemmen werden dabei größtenteils einzeln in den Klemmenblock eingelegt und anschließend mit der Leiterplatte mit teilweise erheblichen Verdrahtungs- bzw. Verlötungsauf- wand verbunden.
Beim Einsatz derartiger Elektrizitätszähler kann es bei der Montage bzw. Demontage/Reparatur zur Beschädigung des Klem- menbereichs kommen. Die Klemmen sind in einem solchen Falle auszutauschen, was mit einem nicht unerheblichen Verdrahtungs- und Arbeitsaufwand verbunden ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Elektrizi- tätszähler mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß die Montage bzw. Demontage solcher Zähler vereinfacht wird.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Pa- tentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 19.
Als Kern der Erfindung wird es angesehen, daß der Klemmenblock unabhängig von den Klemmen lösbar ist und ein Teil der Klemmen, nämlich die Spannungs- und gegebenenfalls Zusatzklemmen unmittelbar auf der Leiterplatte befestigt sind.
Durch diese Anordnung können die Klemmen automatisch von einem Bestückungsautomaten auf die Leiterplatte aufgebracht und dann mit den Leiterbahnen elektrisch verbunden werden. Die Spannungs- und gegebenenfalls Zusatzklemmen sind also auf der Leiterplatte bereits vormontiert, was eine einfache Endmontage des gesamten Elektrizitätszählers mit sich bringt. Durch die Trennung von Klemmen und Klemmenblock ist außerdem eine einfache Demontage bzw. Montage des Elektrizitätszählers möglich. Dies ist wesentlich für eine Reparatur, da statt des aufwendigen Öffnens des verplombten Gehäuses und des Auslötens der Klemmleiste nur noch ein einfaches Auswechseln des Klemmkörpers erforderlich ist.
Vorteilhafterweise kann der auf der Leiterplatte befestigte Teil der Klemme elektrisch direkt mit den Leiterbahnen der
Leiterplatte verbunden sein. Durch diese elektrische Verbindung der Klemmen mit den Leiterbahnen bereits in der Vormontage werden Fehler bei der Herstellung der elektrischen Verbindung in der Endmontage vermieden.
Ferner kann von Vorteil sein, daß die Leiterplatte zumindest bereichsweise auf der Grundplatte aufliegt oder von dieser getragen wird. Damit ist die Unterseite der Leiterplatte geschützt und gleichzeitig ist eine stabile Lagerung der Lei- terplatte gewährleistet.
Weiterhin kann eine Stromwandler-Baugruppe vorgesehen sein, die lösbar mit der Leiterplatte verbunden ist. Diese lösbare Verbindung trägt wiederum zur einfachen Montage bzw. Demon- tage des Elektrizitätszählers bei.
Die Stromwandler-Baugruppe kann Stromklemmen aufweisen, welche ebenfalls schon vor der Montage fest mit der Stromwandler-Baugruppe verbunden sind.
Die Stromwandler-Baugruppe weist Stromleiter auf, welche so konstruiert sein können, daß sie die Stromklemmen tragen. Da-
mit ist eine kompakte Stromwandler-Baugruppe, bestehend aus Stromwandlern, Stromleitern und Stromklemmen geschaffen, welche von einer gewissen Stabilität geprägt ist und ebenfalls der vereinfachten Montage dient.
Vorteilhafterweise kann die Stromwandler-Baugruppe zur Endmontage über die Spannungs- und Zusatzklemmen, welche sich auf der Leiterplatte befinden, aufgeschoben werden. Damit hat die vereinfachte Montage gleichzeitig den Vorteil der Kom- paktheit sowie Raumersparnis des fertig zusammengesetzten Bauteils.
Der Klemmenblock kann konstruktiv so gestaltet sein, daß er als Trennkörper über die Gesamtheit der Klemmen (Strom-, Spannungs- oder Zusatzklemmen) aufsetzbar ist. Der Klemmenblock stellt damit eine Abschirmung bzw. Isolierung zwischen den einzelnen Klemmen dar und dient gleichzeitig der Stabilisierung der relativen Lagen der Klemmen. In dem Klemmenblock sind außerdem die entsprechenden Ausnehmungen vorhanden, um zugehende Kabel einzuführen bzw. Schraubverbindungen zu öffnen bzw. zu lösen.
Eine Abdeckung für sämtliche Bauteile kann zum Schutz dieser vorgesehen sein. Indem die Frontseite des Klemmenblocks gleichzeitig einen Schutz nach außen darstellt, wird diese von der Abdeckung ausgenommen.
Vorteilhafterweise kann es vorgesehen sein, daß der Klemmenblock Arretiermittel zur direkten oder indirekten Fixierung am Gehäuse umfaßt. Ebenso ist es auch möglich, daß der Klemmenblock Arretiermittel zur Fixierung mit der Abdeckung, der Grundplatte, der Leiterplatte, der Stromwandler-Baugruppe oder den Klemmen aufweist. So können beispielsweise Schnappverbindungen oder einfach kompatible Steckverbindungen zwi- sehen den betreffenden Bauteilen vorgesehen sein.
Ebenso ist es auch möglich, daß die Grundplatte Halterungen für die Leiterplatte, die Stromwandler-Baugruppe, den Klemmenblock und/oder die Abdeckung aufweist. Auch hier können Schnappverbindungen, Plombiervorrichtungen oder dgl. vorgese- hen sein. Dementsprechend kann auch die Stromwandler-Baugruppe Zapfen oder Platten aufweisen, welche die Leiterplatte durchgreifen und in korrespondierende Ausnehmungen der Grundplatte eingreifen. Damit kann die aufgesetzte Stromwandler- Baugruppe sicher mit der Leiter- und Grundplatte fixiert wer- den.
Zur Fixierung des Klemmenblocks kann dieser leistenartige Stege aufweisen, welche stiftartige Anformungen der Grundplatte umgreifen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann eine federnde Eichverbindung sein, welche zwischen den Stromleitern und den Spannungsklemmen elektrisch verbindend wirksam ist.
Bei einem Prüf- oder Eichvorgang dient die federnde Eichverbindung der Auftrennung des Spannungspfades. Die federnde Eichverbindung kann durch unmittelbar von den Spannungsklemmen seitlich abstehenden Federzungen gebildet sein, die unter Federdruck mit den Außenflächen der Stromleiter in Verbindung stehen. Diese notwendige elektrische Verbindung zwischen Stromklemmen und Stromleiter wird dann wirksam, wenn die Stromwandler-Baugruppe auf die Spannungsklemmen aufgeschoben wird, wodurch die elektrische Verbindung während des Betriebs stets gewährleistet ist.
Beim Eichvorgang kann ein Trennstecker im Bereich der Spannungsklemmen eingeführt werden, der die Federzungen von den Stromleitern abbiegt. Damit ist der Spannungspfad unterbro- chen und der Eichvorgang kann ohne Öffnen/Schließen der Eichverbindungen mittels Schrauben und Schiebelaschen stattfin-
den. Somit kann auch das Schließen der Eichverbindung nicht mehr vergessen werden.
Zur Abschirmung des Stromwandlers kann an dem Kleπt enblock eine oberseitige Abschirmung vorgesehen sein. Somit erfüllt der Klemmenblock gleichzeitig die Aufgabe der Trennung und Stabilisierung der Klemmen sowie die oberseitige Abschirmung der Stromwandler. Die unterseitige Abschirmung der Stromwandler kann durch eine Platte, welche an der Grundplatte vorge- sehen ist, erfolgen.
Die Erfindung ist anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels in der einzigen Zeichnungsfigur näher erläutert. Diese zeigt eine explosionsartige und perspektivische Darstellung des Elektrizitätszählers.
Die explosionsartige Zeichnung stellt gleichzeitig die Mon- tierbarkeit der einzelnen Bauteile des Elektrizitätszählers dar. Der Elektrizitätszähler setzt sich im wesentlichen aus einer Grundplatte 4, einer elektrischen Klemmenanordnung, einer Leiterplatte 3 sowie einer Abdeckung 8 zusammen. Die Grundplatte 4 mit der Abdeckung 8 bilden dabei das Gehäuse. Dabei umfaßt die Klemmenanordnung einen Klemmenblock 1, der von den Klemmen lösbar angeordnet und extra montierbar ist. Ein Teil der Klemmen, die Spannungsklemmen 2 und eventuell weitere Zusatzklemmen sind unmittelbar auf der Leiterplatte 3 befestigt.
Dabei sind diese auf der Leiterplatte 3 befestigten Klemmen elektrisch direkt mit den Leiterbahnen der Leiterplatte 3 verbunden.
In zusammengesetztem Zustand liegt die Leiterplatte 3, zumindest bereichsweise, auf der Grundplatte 4 auf bzw. wird von dieser getragen. Ferner ist zwischen Klemmenblock 1 und Leiterplatte 3 eine Stromwandler-Baugruppe 5 vorgesehen, die ebenfalls lösbar mit der Leiterplatte 3 verbunden ist. Die
Stromwandler-Baugruppe 5 weist an ihrem vorderen Ende Stromklemmen 6 auf, welche von den Stromleitern 7 getragen werden. Die Stromleiter 7 stehen wiederum mit den Stromwandlern 18 direkt in Verbindung. Schließlich ist der Klemmenblock 1 als Trennkörper bzw. zur Isolierung über die Gesamtheit der Klemmen (Strom- 6, Spannungs- 2, Neutralleiter- 19 sowie eventuell Zusatzklemmen) aufsetzbar.
Der Klemmenblock 1 dient außerdem zur Lagestabilisierung der einzelnen Klemmen. Es existiert außerdem eine oberseitige Abschirmung 16 für die Stromwandler 18. Die unterseitige Abschirmung 17 der Stromwandler 18 erfolgt durch ein platten- förmiges Element, welches mit der Grundplatte 4 in Verbindung steht. Die Grundplatte 3 weist Halterungen für den Klemmen- block 1 und die Abdeckung 8 auf. So ist ein sicherer Halt bzw. Verschluß der Abdeckung 8 mit Schnappverbindungen 14, 14' bzw. Plombierungen 15, 15' gewährleistet. Zur Fixierung des Klemmenblocks 1 auf der Grundplatte 4 weist dieser leistenartige Stege 9 auf, welche stiftartige Anformungen 10 der Grundplatte 4 umgreifen. Zusätzliche Arretiermittel der einzelnen Bauteile können vorgesehen sein, sind aber in der Zeichnungsfigur nicht näher angegeben.
Der erfindungsgemäße Elektrizitätszähler weist weiterhin eine federnde Eichverbindung 12 auf, die im zusammenmontierten Zustand zwischen den Stromleitern 7 und den Spannungsklemmen 2 elektrisch verbindend wirksam ist.
Die federnde Eichverbindung 12 wird durch unmittelbar von den Spannungsklemmen 2 seitlich abstehenden Federzungen 13 gebildet. Beim Aufschieben der Stromleiter-Baugruppen 5 beaufschlagen die Federzungen 12 die Außenflächen der Stromleiter 7 und stehen mit diesen elektrisch in Verbindung.
Beim Eichvorgang sind die Federzungen 13 durch einen Trennstecker von den Stromleitern 7 zur Auftrennung des Spannungspfades abhebbar. Dazu muß der Trennstecker in den Bereich der
Spannungsklemmen 2 und der Federzungen 13 eingeführt werden. Der Eichvorgang kann sodann ohne Öffnen/Schließen der Eichverbindungen mittels Schrauben und Schiebelaschen stattfinden.
Die Montage des Elektrizitätszählers erfolgt also zunächst durch das Einlegen der Leiterplatte 3, auf welcher bereits die Spannungsklemmen 2 und eventuell Zusatzklemmen befestigt sind, auf die Grundplatte 4. Dann wird die Stromwandler-Bau- gruppe 5 (mit den Stromklemmen 6, den Stromleitern 7 sowie den Stromwandlern 18) und Neutralleiterklemmen 19 von oben aufgesetzt und durch Halteelemente in der Grundplatte positioniert. Anschließend wird der Klemmenblock 1 einfach von oben über die Klemmen geschoben und durch Verschlußmuttern fixiert. Mit dem Aufsetzen der Abdeckung 8 ist die einfache Montage schließlich beendet.