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Title:
ELECTRICITY METER WITH A HOUSING, AN ELECTRIC TERMINAL ARRANGEMENT AND A PRINTED CIRCUIT BOARD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/008119
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electricity meter with a housing containing an electric terminal arrangement, made up of terminals and a terminal block, and a printed circuit board, which is connected to the terminals. The terminal block (1) is so mounted that it can be detached from the terminals, and some of the terminals (voltage terminals (2) and possibly additional terminals) are fixed directly on the printed circuit board.

Inventors:
NIEDERMANN THOMAS (DE)
REGN JOHANN (DE)
Application Number:
PCT/DE1998/002312
Publication Date:
February 18, 1999
Filing Date:
August 11, 1998
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
NIEDERMANN THOMAS (DE)
REGN JOHANN (DE)
International Classes:
G01R11/04; G01R22/00; (IPC1-7): G01R11/04; G01R22/00
Foreign References:
CH684215A51994-07-29
EP0675368A11995-10-04
DE19545451A11997-06-12
DE9414262U11994-10-20
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Postfach 22 16 34 München, DE)
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Postfach 22 16 34 München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Elektrizitätszähler mit : einem Gehäuse, welches eine Grundplatte (4) und eine Abdek kung (8) umfaßt, einer elektrischen Klemmenanordnung mit Klemmen und einem Klemmenblock (1) und einer Leiterplatte, welche mit den Klemmen in Verbindung steht, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Klemmen block (1) von den Klemmen lösbar angeordnet ist und ein Teil der Klemmen (Spannungs (2) und eventuell Zusatzklemmen) un mittelbar auf der Leiterplatte (3) befestigt ist.
2. Elektrizitätszähler nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der auf der Leiterplatte (3) befestigte Teil der Klemmen elektrisch di rekt mit den Leiterbahnen der Leiterplatte (3) verbunden ist.
3. Elektrizitätszähler nach einem der vorhergehenden Ansprü che, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Leiter platte (3) zumindest bereichsweise auf der Grundplatte (4) aufliegt oder von dieser getragen wird.
4. Elektrizitätszähler nach einem der vorhergehenden Ansprü che, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Strom wandlerBaugruppe (5) lösbar mit der Leiterplatte (3) verbun den ist.
5. Elektrizitätszähler nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Strom wandlerBaugruppe (5) Stromklemmen (6) aufweist.
6. Elektrizitätszähler nach einem der Ansprüche 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Strom klemmen (6) von an der StromwandlerBaugruppe (5) befestigten Leiterabschnitten (7) getragen werden.
7. Elektrizitätszähler nach einem der Ansprüche 46, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Strom wandlerBaugruppe (5) zur Endmontage über die Spannungs (2) und Zusatzklemmen in Richtung zur Leiterplatte (3) hin auf schiebbar ist.
8. Elektrizitätszähler nach einem der vorhergehenden Ansprü che, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Klemmen block (1) als Trennkörper über die Gesamtheit der Klemmen (Spannungsklemmen (2), Zusatzklemmen, Stromklemmen (6)) auf setzbar ist.
9. Elektrizitätszähler nach einem der vorhergehenden Ansprü che, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Abdek kung (8) vorgesehen ist, welche sämtliche Bauteile bis auf die Frontseite des Klemmenblocks (1) abgedeckt.
10. Elektrizitätszähler nach einem der vorhergehenden Ansprü che, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Klemmen block (1) Arretiermittel zur direkten oder indirekten Fixie rung am Gehäuse und/oder an der Abdeckung (8) und/oder an der Grundplatte (4) und/oder an der Leiterplatte (3) und/oder an den Klemmen und/oder an der StromwandlerBaugruppe (5) um faßt.
11. Elektrizitätszähler nach einem der vorhergehenden Ansprü che, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Grund platte (4) Halterungen für die Leiterplatte (3) und/oder die StromwandlerBaugruppe (5) und/oder den Klemmenblock (1) und/oder die Abdeckung (8) aufweist.
12. Elektrizitätszähler nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Strom wandlerBaugruppe (5) Zapfen oder Platten aufweist, welche die Leiterplatte (3) durchgreifen und in korrespondierende Ausnehmungen der Grundplatte (4) eingreifen.
13. Elektrizitätszähler nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Klemmen block (1) leistenartige Stege (9) aufweist, welche stiftar tige Anformungen (10) der Grundplatte (4) umgreifen.
14. Elektrizitätszähler nach einem der vorhergehenden Ansprü che, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine federnde Eichverbindung (12) zur Auftrennung des Spannungspfades vor gesehen ist, die zwischen den Stromleitern (7) und den Span nungsklemmen (2) elektrisch verbindend wirksam ist.
15. Elektrizitätszähler nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die federnde Eichverbindung (12) durch unmittelbar von den Spannungsklem men (2) seitlich abstehenden Federzungen (13) gebildet wird, die unter Federdruck die Außenflächen der die Stromklem men (6) tragenden Stromleiter (7) beaufschlagt.
16. Elektrizitätszähler nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Federzun gen (13) durch einen Trennstecker von den Stromleitern (7) zur Trennung der Eichverbindung (12) abhebbar sind, wozu der Trennstecker in den Bereich der Stromklemmen (6) eingeführt wird.
17. Elektrizitätszähler nach einem der vorhergehenden Ansprü che, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine obersei tige Abschirmung (16) für die Stromwandler (18) vorgesehen ist.
18. Elektrizitätszähler nach einem der vorhergehenden Ansprü che, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß an der Grund platte (4) eine unterseitige Abschirmung (17) für die Strom wandler (18) vorgesehen ist.
Description:
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 Elektrizi- tätszähler 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 Verdrah- tungs-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 Er- findung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 19.

Als Kern der Erfindung wird es angesehen, daß der Klemmen- block unabhängig von den Klemmen lösbar ist und ein Teil der Klemmen, nämlich die Spannungs-und gegebenenfalls Zusatz- klemmen unmittelbar auf der Leiterplatte befestigt sind.

Durch diese Anordnung können die Klemmen automatisch von ei- nem 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 Endmon- tage des gesamten Elektrizitätszählers mit sich bringt. Durch die Trennung von Klemmen und Klemmenblock ist außerdem eine einfache Demontage bzw. Montage des Elektrizitätszählers mög- lich. Dies ist wesentlich für eine Reparatur, da statt des aufwendigen Öffnens des verplombten Gehäuses und des Auslö- tens 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 Verbin- dung der Klemmen mit den Leiterbahnen bereits in der Vormon- tage werden Fehler bei der Herstellung der elektrischen Ver- bindung 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 ge- schützt 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, wel- che ebenfalls schon vor der Montage fest mit der Stromwand- ler-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, wel- che von einer gewissen Stabilität geprägt ist und ebenfalls der vereinfachten Montage dient.

Vorteilhafterweise kann die Stromwandler-Baugruppe zur End- montage 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 Klemmen- block stellt damit eine Abschirmung bzw. Isolierung zwischen den einzelnen Klemmen dar und dient gleichzeitig der Stabili- sierung der relativen Lagen der Klemmen. In dem Klemmenblock sind außerdem die entsprechenden Ausnehmungen vorhanden, um zugehende Kabel einzuführen bzw. Schraubverbindungen zu öff- nen 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 Klemmen- block Arretiermittel zur direkten oder indirekten Fixierung am Gehäuse umfaßt. Ebenso ist es auch möglich, daß der Klem- menblock Arretiermittel zur Fixierung mit der Abdeckung, der Grundplatte, der Leiterplatte, der Stromwandler-Baugruppe oder den Klemmen aufweist. So können beispielsweise Schnapp- verbindungen oder einfach kompatible Steckverbindungen zwi- schen den betreffenden Bauteilen vorgesehen sein.

Ebenso ist es auch möglich, daß die Grundplatte Halterungen für die Leiterplatte, die Stromwandler-Baugruppe, den Klem- menblock und/oder die Abdeckung aufweist. Auch hier können Schnappverbindungen, Plombiervorrichtungen oder dgl. vorgese- hen sein. Dementsprechend kann auch die Stromwandler-Bau- gruppe Zapfen oder Platten aufweisen, welche die Leiterplatte durchgreifen und in korrespondierende Ausnehmungen der Grund- platte 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 Grund- platte umgreifen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann eine federnde Eichverbindung sein, welche zwischen den Strom- leitern und den Spannungsklemmen elektrisch verbindend wirk- sam ist.

Bei einem Prüf-oder Eichvorgang dient die federnde Eichver- bindung der Auftrennung des Spannungspfades. Die federnde Eichverbindung kann durch unmittelbar von den Spannungsklem- men 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 Span- nungsklemmen eingeführt werden, der die Federzungen von den Stromleitern abbiegt. Damit ist der Spannungspfad unterbro- chen und der Eichvorgang kann ohne Offnen/Schließen der Eich- verbindungen mittels Schrauben und Schiebelaschen stattfin-

den. Somit kann auch das Schließen der Eichverbindung nicht mehr vergessen werden.

Zur Abschirmung des Stromwandlers kann an dem Klemmenblock 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 Stromwand- ler kann durch eine Platte, welche an der Grundplatte vorge- sehen ist, erfolgen.

Die Erfindung ist anhand eines vorteilhaften Ausführungsbei- spiels 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, ei- ner 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, zumin- dest bereichsweise, auf der Grundplatte 4 auf bzw. wird von dieser getragen. Ferner ist zwischen Klemmenblock 1 und Lei- terplatte 3 eine Stromwandler-Baugruppe 5 vorgesehen, die ebenfalls lösbar mit der Leiterplatte 3 verbunden ist. Die

Stromwandler-Baugruppe 5 weist an ihrem vorderen Ende Strom- klemmen 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 Klem- men (Strom-6, Spannungs-2, Neutralleiter-19 sowie eventu- ell Zusatzklemmen) aufsetzbar.

Der Klemmenblock 1 dient außerdem zur Lagestabilisierung der einzelnen Klemmen. Es existiert außerdem eine oberseitige Ab- schirmung 16 für die Stromwandler 18. Die unterseitige Ab- schirmung 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 lei- stenartige Stege 9 auf, welche stiftartige Anformungen 10 der Grundplatte 4 umgreifen. Zusätzliche Arretiermittel der ein- zelnen 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 Zu- stand 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 gebil- det. Beim Aufschieben der Stromleiter-Baugruppen 5 beauf- schlagen die Federzungen 12 die Außenflächen der Stromleiter 7 und stehen mit diesen elektrisch in Verbindung.

Beim Eichvorgang sind die Federzungen 13 durch einen Trenn- stecker von den Stromleitern 7 zur Auftrennung des Spannungs- pfades abhebbar. Dazu muß der Trennstecker in den Bereich der

Spannungsklemmen 2 und der Federzungen 13 eingeführt werden.

Der Eichvorgang kann sodann ohne Offnen/Schließen der Eich- verbindungen mittels Schrauben und Schiebelaschen stattfin- den.

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 posi- tioniert. 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.