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BEREICH DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein elektronische Energiemeßgeräte und insbesondere das
Kapseln bzw. Einkapseln von elektronischen Energiemeßgeräten.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Programmierbare
elektronische Energiemeßgeräte sind
rasch ersetzbare elektromechanische Meßgeräte aufgrund der verbesserten
Funktionalität,
die unter Verwendung programmierbarer Logiken erreicht werden, welche
in Halbleitern von elektronischen Meßgeräten integriert sind. Einige
dieser Meßgeräte können verwandt
werden, um verschiedene unterschiedliche elektrische Versorger ohne Hartware-Modifikationen
zu messen. So sind z.B. Meßinstrumente,
die einen Spannungsbetriebsbereich von 98 Vrms bis 526 Vrms haben,
in der Lage, entweder mit 120 Volt oder mit 480 Volt Versorgungsspannung
zu arbeiten. Das US-Patent Nr. 5,457,621, vom 10. Oktober 1995,
mit dem Titel: SWITCHING POWER SUPPLY HAVING VOLTAGE BLOCKING CLAMP,
erteilt für
ABB Automation Inc., offenbart Beispiele derartiger Meßgeräte. Hinzu
kommt, daß einige
Meßgeräte dazu
ausgelegt sind, jegliche 3-adrigen oder jegliche 4-adrigen Versorungen
zu verwenden, was ebenfalls in dem US Patent Nr: 5,457,621 offenbart
ist.
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Die
Druckschrift
CH 684215A offenbart
ein Energiemeßgerät bestehend
aus einem ersten Gehäuseteil,
einer Platinenanordnung zur Ausführung von
Meßfunktionen,
einer partiellen Klemmleiste und einem zweiten Gehäuseteil,
wobei das erste und zweite Gehäuseteil
ineinander eingreifbar sind, um ein Meßgehäuse zu bilden, wobei die Platinenanordnung
und die partielle Klemmleiste mindestens teilweise in dem Meßgehäuse enthalten
sind.
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Das
Dokument EP-A-0675368 offenbart Platinen mit einer Vielzahl von
kreisringförmigen
oder toroidischen Stromsensoren.
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Das
Dokument
DE 9414262U offenbart
eine Platinenanordnung mit einem Trennelement für die Spannung.
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Das
Dokument US-A-495607 offenbart ein elektronisches Energiemeßgerät, das mit
einer Vielzahl von Drucktastenschaltern versehen ist, die selektiv
von einem Aktuator betätigbar
sind, der durch den transparenten Deckel hindurchreicht, um verschiedene
unterschiedliche Meßfunktionen
anzuzeigen.
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Allerdings
haben viele Meßgeräte komplexe Gehäuse bzw.
Verkapselungen, die schwierig zu montieren sind und die es schwierig
machen, das Meßgerät zu testen,
was zu erhöhten
Kosten und verringerter Zuverlässigkeit
führt.
Daher verbleibt ein Bedarf an Gehäusen für elektronische Meßgeräte, die
einfach zu montieren, zuverlässig
sind und ein einfaches Testen des umgeschlossenen Meßgeräts ermöglichen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Energiemeßgerät bestehend aus einem ersten
Gehäuseteil,
welches eine Vielzahl von Klemmleisten aufweist;
einer Platinenanordnung
zur Ausführung
von Meßfunktionen,
welche eine Vielzahl von ringförmigen Stromsensoren
enthält;
einer
partielllen Klemmleiste, die mit der Vielzahl von Klemmleisten des
ersten Gehäuseteils
gekoppelt ist, um eine Spannungsisolierung zwischen der Vielzahl der
ringförmigen
Stromsensoren zu bilden und um uneingeschränkten Zugang zu den ringförmigen Stromsensoren
zur Verfügung
zu stellen; und
einem zweiten Gehäuseteil, wobei das erste und
das zweite Gehäuseteil
ineinander eingreifbar sind, um ein Meßgehäuse zu bilden, wobei die Platinenanordnung
und die partielle Klemmleiste mindestens teilweise in dem Meßgehäuse enthalten
sind.
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Gemäß den Aspekten
der Erfindung enthält das
Meßgerätgehäuse vier
Hauptteile und beseitigt daher die Notwendigkeit für schraubenartige
oder nietenartige Befestigungseinrichtungen. Die einzigen Kopplungen
(elektrische Verbindungen zwischen der Platine und metallenen Kleinteilen
in dem Meßgerät) bestehen
aus der Verwendung von einer Spannungsfeder zwischen der Platine
und den Strom-Sammelschienenleitern.
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Die
Stromleiter können
während
des mechanischen Zusammenbaus des Gehäuses durch die Stromsensoren
installiert werden.
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Gemäß eines
anderen Aspekts der Erfindung ist ein serialisiertes Datenkennfeld
in dem Gehäuse
aufgenommen, wodurch der Bedarf an Klebstoff beseitigt ist und die
gesamten Produktionskosten gesenkt sind.
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Gemäß weiteren
Aspekten der vorliegenden Erfindung enthält das Meßgerät des weiteren ein Fernglas,
das eine ununterbrochene Verbindung zwischen dem Meßgerät und einer
externen Einrichtung zur Verfügung
stellt. Das Fernglas enthält
dabei zwei Richtungsführungen,
die durch eine Rippe voneinander getrennt sind.
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Gemäß weiteren
Aspekten der Erfindung enthält
das Meßgerät des weiteren
einen Betätigungsschalter
oder eine Drucktaste, die betätigt
werden kann, um zwei Funktionen mittels eines Tasters ausführen zu
können.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung wird leichter verständlich und ihre Vielzahl von
Aufgaben und Vorteilen wird für
die Fachleute leichter ersichtlich durch die Bezugnahme auf die
folgende detaillierte Beschreibung der Erfindung im Zusammenhang
mit den folgenden Zeichnungen, in denen:
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1:
eine schematische Explosionsdarstellung von einer Meßgerätanordnung
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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2:
eine Vorderansicht von einem exemplarischen Meßgerät (mit entfernter Verdrahtungsababdeckung)
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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3:
eine Draufsicht auf eine exemplarische Platinenanordnung mit Stromsensoren
und Stromleitern gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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4:
eine perspektivische Seitenansicht von einer exemplarischen Platinenanordnung
mit Stromsensoren und Stromleitern gemäß der vorliegenden Erfindung
ist;
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5A, 5B, 5C, 5D:
schematische Diagramme mit unterunterschiedlichen Ansichten von
einem exemplarischen Stromleiter gemäß der vorliegenden Erfindung
sind;
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6:
eine perspektivische Seitenansicht von einer exemplarischen Stromsenoranordnung
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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7:
eine Draufsicht auf eine exemplarische Stromsensoranordnung mit
einer Platinenanordnung und einer partiellen Klemmleiste gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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8:
eine perspektivische Seitenansicht von einer exemplarischen Stromsensoranordnung mit
einer Platinenanordnung, einer partiellen Klemmleiste und einer
Kontaktfeder gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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9:
eine der 8 entgegengesetzte Ansicht ist,
wobei ein Abschnitt der Platine entfernt worden ist;
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10:
eine perspektivische Ansicht von einer exemplarischen Stromsensoranordnung
mit einer Kontaktfeder gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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11:
eine perspektivische Ansicht einer exemplarischen Kontaktfeder gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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12:
eine perspektivische Ansicht von einer exemplarischen Spannungsunterbrechungsverbindung
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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13:
eine teilweise geschnittene Seitenansicht von 1 ist;
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14:
ein schematisches Diagramm zur Darstellung von einem gemäß der vorliegenden
Erfindung exemplarischen Datenkennfeld ist, welches in dem Meßgerätgehäuse aufgenommen
ist;
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15:
eine Querschnittsansicht von einem exemplarischen Datenkennfeld
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist, welches in dem Meßgerätgehäuse aufgenommen ist;
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16:
eine perspektivische Vorderansicht von einem exemplarischen Kernhaus?
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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17:
eine perspektivische Rückansicht von
einem exemplarischen Fernglas gemäß der vorliegenden Erfindung
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18:
ein schematisches Diagramm ist zur Darstellung eines Fernglases
und einer zugeordneten Platine gemäß der vorliegenden Erfindung;
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19:
eine perspektivische Ansicht von einem exemplarischen Betätigungsschalter
(Explosionsdarstellung) gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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20:
eine perspektivische Darstellung von einem exemplarischen inneren
Aktuator von einem Aktuatorschalter gemäß der vorliegenden Erfindung
ist;
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21:
eine perspektivische Unteransicht von einem exemplarischen inneren
Aktuator gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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22:
eine perspektivische Ansicht von einem exemplarischen äußeren Gehäuse von
einem Aktuatorschalter gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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23:
eine perspektivische Darstellung von einem exemplarischen Aktuatorschalter
(zusammengegebaut) gemäß der vorliegenden
Erfindung ist; und
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24:
eine rückwärtige Ansicht
von einem Abschnitt von einem exemplarischen zweiten Gehäuseteil
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist.
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BESCHREIBUNG VON EXEMPLARISCHEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
SOWIE DER BESTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Eine
perspektivische Ansicht (Explosionsdarstellung) von einem exemplarischen
Meßgerät gemäß der vorliegenden
Erfindung ist in 1 dargestellt. Das Meßgerät enthält ein erstes
Gehäuseteil 10 und
ein zweites Gehäuseteil 20,
die zusammen als Hülle
zur Aufnahme der elektrischen Komponenten (z.B. eine Platinenanordnung 30)
dienen. Das Meßgerät enthält des weiteren
eine Leitungsdrahtabdeckung 40, die an dem zweiten Gehäuseteil 20 angeschlossen
ist. Eine Vorderansicht von einem exemplarischen Meßgerät ist in 2 gezeigt
(dabei ist die Leitungsdrahtabdeckung 40 entfernt).
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Der
erste Gehäuseteil 10 dient
als Rückseite oder
Basis von dem Meßgerät und enthält Klemmleistenelemente 12,
die die Notwendigkeit für
eine vollständige
separate Klemmleiste eleminieren. Die Klemmleistenelemente 12 bilden
Spannungsisolationsabschirmungen zwischen den verschiedenen Metallteilen
bei unterschiedlichen Spannungspotentialen, wenn sie in der Anordnung
aufgenommen sind. Diese Funktion ist wirksam in Verbindung mit einer partiellen
Klemmleiste 50, die vorhanden ist. Die partielle Klemmleiste 50 hat ähnliche
Elemente wie die Klemmleistenelemente 12, und sie hat Eigenschaften,
die dazu ausgelegt sind, in einer ergänzend aufnehmenden Art und
Weise mit denen der Klemmleistenelemente 12 zusammen zu
passen, um eine Spannungsisolation zwischen den Komponenten, die sie
versorgen, auszubilden, während
ein ungehinderter Zugang zu den inneren Metallkomponenten und einer
Vereinfachung der Montage zur Verfügung gestellt wird. Daher hat
anstelle einer als Klemmleiste bekannten separaten Komponente die
vorliegende Erfindung Elemente 12, die in den Bodenabschnitt des
ersten Gehäuseteils 10 eingeformt
sind, und zwar zusammen mit einer multifunktionellen partiellen
oder oberen Klemmleiste 50, um die gewünschte Isolation zwischen den
Metallkomponenten zur Verfügung
zu stellen. Dieses Arrangement stellt eine überlegene Leistung durch Vereinfachung
der Montageschritte, Ermöglichen
von simultanen Montagen mittels Eingreiffunktion zwischen allen
Komponenten und, zu derselben Zeit, Erzielen einer höheren Spannungskriechdistanz
zwischen den Komponenten zur Verfügung. Die Gesamtanszahl der
Komponenten ist reduziert, weil einige der Metallteile in einem
kombiniert sind.
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Der
zweite Gehäuseteil 20 dient
als Vorderseite oder als obere Seite des Meßgeräts und enthält bevorzugt ein semitransparentes
Material, um das Bedürfnis
für einen
separaten vorderen Deckel zu beseitigen. Für das digitale Display 31 der
Platinenanordnung und z.B. einer Tafel für die Produktbezeichnung ist
ein Fensterbereich 24 vorgesehen. Die anderen Abschnitte
des zweiten Gehäuseteils 20 können strukturiert
bzw. texturiert sein, um eine rauhreifartige Erscheinung zur Verfügung zu
stellen, wodurch wünschenswerter
Weise der Blick in das Innere des Meßgerätproduktes verhindert wird.
Dies beseitigt die Notwendigkeit, Fenster aus separatem klaren Material
zu haben, die an dem Gehäuse 20 oder einem
separaten Vorderdeckel angebracht sind, und reduziert außerdem die
Anzahl der Komponenten.
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Die
Platinenanordnung 30 enthät die elektrischen Komponenten
und Schaltungen zur Ausführung
typischer Meßgerätefunktionen,
wie sie in dem US-Patent Nr: 6,577,961 beschrieben sind. Obwohl die
elektrischen Komponenten und Schaltungen der Platinenanordnung 30 jegliche
Art von elektrischen Meßgerätekomponenten
und Schaltungen sein können,
die die gewünschten
Funktionalitäten
zur Verfügung
stellen, wird nunmehr eine exemplarische Platinenanordnung beschrieben,
die die Merkmale gemäß der vorliegenden
Erfindung aufweist.
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Bevorzugt
enthält
die Platinenanordnung 30 toroidale bzw. ringförmige Stromsensoren 33.
Wie in 3 gezeigt, sind die Stromsensoren 33 in
einem annähernd
45 Grad Winkel auf der Platinenanordnung montiert. Die toroidalen
Stromsensoren 33 sind auf der Platine parallel zueinander,
aber mit einem annähernd
45 Grad Winkel zu der Kante der Platine montiert. Dies ermöglicht es,
die Stromsensoren 33 auf der Platinenanordnung 30 unter
Verwendung jeglicher konventionellen Technik, wie z.B. eine Schwalllöttechnik,
vorzu installieren. Obwohl jegliche Art von Stromsensoren verwandt
werden können, sind
Stromsensoren mit Stromwandlern mit Kernen niederiger Permeabilität (z.B.
eine Permeabilität
geringer als etwa 10.000 und bevorzugt zwischen etwa 1000 und 10.000),
die nanokristallin oder amorph sind, bevorzugt. Ein Beispiel für bevorzugte
Kerne sind amorphe Kerne, die von der Firma Vaccumschmelze in Deutschland
hergestellt werden. Der Vorteil von dieser Konfiguration besteht
darin, daß sie die
nachfolgende Montage von Stromleitern 35 durch das Zentrum
von jedem individuellen Stromsensor 33 ermöglicht,
nachdem die Stromsensoren 33 auf der Platinenanordnung 30 montiert
worden sind. Diese Konfiguration eliminiert die Punkt-zu-Punkt-Verdrahtung
sowie von Anschlußleitungen
in der Anordnung und stellt zudem eine sehr kompakte Anordnung zur Verfügung.
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Ein
Stromleiter 35 wird durch das Zentrum von jedem Stromsensor 33 eingeführt, wie
es in den 3 und 4 gezeigt
ist. Jeder Stromleiter 35 enthält bevorzugt flache Drähte anstelle
der konventionellen runden Drähte,
wodurch der Kontaktoberflächenbereich
verbessert wird. Bevorzugt werden die Drähte von einer Spule mit flachem
Drahtmaterial anstelle von gestoßenem oder gestanztem Material
genommen, was dazu führt,
daß im
wesentlichen keine Abfälle
vorhanden sind. Die 5A, 5B, 5C und 5D zeigen
Ober-, Seiten-, Vorder- bzw. Perspektiveansichten von einem exemplarischen
Stromleiter. Die Abwinkelungen von dem Draht ermöglichen es, daß sie in
einer sehr kompakten Anordnung verwandt werden können, während die gewünschte Separation
zwischen den Leitern aufgrund der Stärke des flachen Bereichs vorteilhafterweise
verwandt werden kann.
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Die
Enden von dem Stromleiter 35 werden in eine Drahtklemme 14 eingeführt und
mittels einer Drahtklemmschraube 15 befestigt, was in 6 gezeigt
ist. Die Drahtklemmen sind mittels konventionellen Befestigungsmitteln
an der partiellen Klemmleiste 50 angeschloßen, was
in 7 gezeigt ist.
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Die
toroidalen Stromsensoren 30 sind derart angeordnet, daß die Stromleiter 35 während der
mechanischen Montage des Gehäuses
durch sie hindurch installiert werden. Auf diese Art und Weise können individuelle
Prüfsonden
für eine
Spannungsquelle inplementiert werden, während die Spannungssensoren 33,
die in kurzer Entfernung zueinander für eine kompaktere Auslegung
montiert sind, auf der Platine montiert und elektrisch angeschlossen
sind, wodurch ein vollständiges
und funktionsfähiges
Meßgerät effektiv
zur Verfügung
gestellt wird, bevor die endgültige
Montage der Gehäuseteile 10 und 20 erfolgt.
Dies macht es möglich,
das „Meßgerät" zu kalibrieren und
zu testen als eine Platine oder als eine Komponente der endgültigen Anordnung,
ohne lediglich dann erst kalibriert oder getestet werden zu können, nachdem
das Meßgerät nach der
Endmontage im Gehäuse
aufgenommen ist. Daher ist die Entfernung von defekten Schaltungen
einfacher, und es ist die Möglichkeit
geschaffen, die Endmontage in Bereichen durchzuführen, wo keine Test- und Kalibrierausrüstung zur
Verfügung
stehen.
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Die 8 zeigt
eine persektivische Vorderansicht der Platinenanordnung 30,
die an der partiellen Klemmleiste 50 gemäß der vorliegenden
Erfindung angeschlossen ist und die 9 zeigt
eine entgegengesetzte perspektivische (geschnittene) Ansicht. Eine
flexible Spannungs-Kontaktfeder 37, die gespannt ist und
unter Druck steht, dient als eine Federverbindung und stellt eine
drahtlose und lötfreie Spannungsverbindung
zwischen den Stromleitern 35 und der Platinenanordnung 30 zur
Verfügung,
wodurch die partielle Klemmleiste 50 mit der Platinenanordnung 30 verbunden
wird. In der 10 ist eine Seitenansicht der
Verbindung zwischen der Platinenanordnung 30 und den Stromleitern
gezeigt.
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Eine
exemplarische Feder ist in 11 dargestellt.
Die Feder kann jedes Material mit den adäquaten mechanischen Eigenschaften
und elektrischen Leitungseigenschaften aufweisen, wie z.B. Edelstahl,
Phosphorbronze oder Be-Cu. Jeder Kontaktbereich 38 von
der Feder ist gabelförmig 39 um einen
redundanten Kontaktpunkt zu erhalten, wodurch die Zuverlässigkeit
der Verbindung noch weiter verbessert wird.
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Die
Feder 37 ist eine axial gespannte Blattfeder, die verwandt
wird, um eine Spannungsverbindung zwischen dem Stromphaseneingang
und der Platinenanordnung 30 herzustellen. Diese mechanische
Verbindung ist ausgelegt, um einen adäquaten Kontaktdruck aufrecht
zu erhalten, um eine gasdichte elektrische Verbindung unter Umgebungsbedingungen
zu erzielen, für
die das Produkt gedacht ist. Die Federauslegung beseitigt Zuleitungsdrähte und Punkt-zu-Punkt-Verdrahtung
innerhalb der Gehäuseanordnung.
Diese Ausgestaltung simplifiziert im großen Maße den physikalischen Montageaufwand
des Produkts. Wie in 9 gezeigt, ist die Feder 37 in
der Anordnung 30 von Elemente 52 aufgenommen,
die in der oberen Hälfte
der Klemmleiste 50 eingeformt sind. Es sind keine spezielle
Werkzeuge für
die Montage dieser Teile notwendig.
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In
einem exemplarischen Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist eine Spannungs- Abschaltelement vorgesehen. Dieses
Abschaltelement der vorliegenden Erfindung ersetzt entfernt verdrahtete
Teile, die konventionellerweise als eine Spannungs-Abschalteinrichtung
verwandt werden. Das Abschaltelement wird verwandt, um Strom- und
Spannungsquellen während
des Testens und der Kalibrierung von einigen Arten von Testausrüstungsgegenständen zu isolieren.
Das Spannungs-Abschaltelement enthält eine Spannungs-Abschaltschraube 61,
eine Spannungsabschaltvierkantmutter 63 und einen Spannungsabschaltschlitz 64 in
der Platinenanordnung 30, wie es in den 10, 12 und 13 dargestellt
ist. Die Platinenanordnung 30 enthält zumindest ein Schaltungslötauge 66 für das Spannungs- Abschaltelement auf
der Seite des Spannungs-Abschaltschlitzes 64, und es kann
mehr als ein Schaltungslötauge 66 an
den Seiten des Schlitzes 64 aufweisen. Die Spannungs-Abschaltschraube 61 und Spannungs-Abschaltvierkantmutter 63 sind
so angeordnet, daß sie
in den Schlitz 64 gleiten können. An einem Ende des Verfahrweges
ist das Schaltungslötauge 66 überbrückt bzw.
kurzgeschlossen durch seinen Kontakt mit der Schraubenanordnung 61/63,
wodurch die Spannungsschaltung vervollständigt wird. An dem anderen äußersten
Verfahrweg der Schraubenanordnung 61/63 innerhalb
des Schlitzes 64, ruht die Schraubenanordnung 61/63 in
einer Tasche 55 (bevorzugt rechteckförmig), die bevorzugterweise
in die obere Hälfte
der Klemmleiste 50 eingeformt ist. Die Tasche 55 in
der oberen Hälfte
der Klemmleiste 50 verhindert die Rotation der Mutter 63 und
ermöglicht
es, daß die
Anordnung entweder in der geöffneten
oder in der geschlossen Position (in Bezug auf die Schaltung) verriegelt
werden kann. Daher kann die Spannung von einer Stromquelle unter
Verwendung dieses Elementes getrennt werden. Um dieses Abschaltelement
zu betätigen,
wird ein Schraubendreher verwandt, um die Schraube etwa um eine
halbe Drehung zu lösen.
Zu diesem Punkt ist die Schraubenanordnung 61/63 in
der Lage, in dem Schlitz 64, in der sie angeordnet ist,
zu gleiten. Ebenfalls in den 12 und 13 ist.
ein Zusatzspannungsleiter 8 dargestellt.
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Es
wird erneut auf 1 Bezug genommen, worin die
Leitungsdrahtabdeckung 40 eine Zugangsöffnung 42 zur Verfügung stellt,
die den Zugriff auf eine innere Engerieverbindungsbuchse 32 (die
in der Platinenanordnung 30 beispielsweise angeordnet ist),
zu ermöglichen,
um das Meßgerät zum Auslesen der
gespeicherten Daten mit Energie zu versorgen, wenn beispielsweise
die elektrische Versorgung des Meßgeräts unterbrochen worden ist.
Für die
Zugangsöffnung
ist ein Deckel 44 vorgesehen und dieser kann eine auf der
Rückseite
mit Klebstoff versehene wetterfeste Dichtung aufweisen, die z.B. über die
Zugangsöffnung 42 in
einer derartigen Weise an gebracht ist, um diese Öffnung unempfindlich gegen Staub
und Feuchtigkeit zu machen, während
sie eine zugriffsermöglichende
und zugriffsverhindernde Abdichtung zur Verfügung stellt. Um auf die innere
Energiebuchse 32 zugreifen zu können, durchsticht, bricht oder
entfernt ein Ausleser des Meßgeräts den Deckel 44 und
führt einen
externen Energiestecker, der ein Teil einer externen Energieversorgungsanordnung
(nicht dargestellt) ist, durch die Zugangsöffnung 42 in die interne
Energie-Verbindungsbuchse 32 hinein. Dies ermöglicht es,
daß das
Meßgerät für einen
Datenaustausch mit Energie versorgt werden kann. Sobald diese Tätigkeit
beendet worden ist, kann der Deckel 44 auf die Leitungsdrahtabdeckung 40 über die
Zugangsöffnung 42 erneut
plaziert werden (oder ein neuer Deckel 44 angewandt werden).
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Während der
Montage schnappen die Komponenten des Meßgeräts bevorzugt zusammen unter Verwendung
von Zungen und Aussparungen, die beispielsweise in den Gehäuseteilen 10 und 20 ausgebildet
sind, wodurch die Notwendigkeit für jede Art von Schrauben beseitigt
ist. Falls es von der Industrie benötigt wird, kann z.B. eine Schraube 22 als
eingriffverhindernde Dichtung verwandt werden.
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Die
Anordnung der Komponenten der vorliegenden Erfindung vereinfachen
die Montageschritte, erlauben gleichzeitig die Montage in einer
ineinandergreifenden Art entlang der Komponenten und erzielt zugleich
eine höhere
Kriechspannungsdistanz zwischen den Komponenten. Die gesamte Anzahl der
Komponenten ist reduziert, weil einige Metallteile in einem kombiniert
werden können.
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Das
Meßgeräte-Paket
hat eine reduzierte Anzahl von Teilen, und die Haupt-Platinenanordnung 30 enthält die zur
Meßung
notwendigen elektronischen Teile, wodurch die Notwendigkeit für Leitungsdrähte und
Punkt zu Punkt Verdrahtung innerhalb des Pakets eleminiert ist.
Daher ist das Meßgeräte- Paket verglichen
mit zur Zeit beschaffbaren Meßgeräte-Pakten
mechanisch simplifiziert, was zu geringeren Kosten und zu einem
zuverlässigerem
Meßgerät in dem
Paket führt.
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Gemäß eines
Ausführungsbeispiels
der Erfindung enthält
der zweite Gehäuseabschnitt 20 ein serialisiertes
Datenkennfeld 26, wie es in 14 gezeigt
ist. Das Datenkennfeld 26 besteht bevorzugt aus einem Kunststoff
und enthält
Daten (z.B. Meßgeräte-Seriennummer,
technische Daten usw.), die direkt darauf gedruckt sind, z.B. mittels
einer thermischen Übertragungstechnik.
Das Datenkennfeld kann jede gewünschte
Abmessung und Größe aufweisen,
wie z.B. ein Rechteck, das hinter das Fenster 24 paßt. Bevorzugt
schnappt das Datenkennfeld 26 in angeformte Halteelemente 25 des
zweiten Gehäuseteils 20 in
der Nähe
des Fensters 24 ein, so daß die Daten durch das Fenster 24 betrachtet
werden können.
Die angeformten Halteelemente können
z.B. Rippen oder Rinnen sein. Das zweite Gehäuseteil 20 weist bevorzugt
eine gekrümmte
Oberfläche
auf, wie sie in 15 gezeigt ist, die die Aufnahme
des einschappenden Kennfeldes unterstützt und dem Gehäuseteil 20 Festigkeit
verleiht. Diese Einrast- bzw. Einschnappfunktion eliminiert den
Bedarf an Klebstoffen, die die Meßgeräte-Kennfelder und Namensplaketten
nach dem Stand der Technik benötigen.
Bevorzugtes Material für
das Datenkennfeld 26 ist ein 0,010'' DuPont-Polyesther
Vorratsmaterial, das hergestellt wird von DuPont, Wilmington, Delaware.
Wegen der Einschnappfunktion ist des weiteren auch das ermüdende und
vorsichtige Platzieren der mit einer Kleberückschicht versehenen Kennfelder
vermieden.
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Für eine optische Übertragung
bzw. Verbindung wird eine als Fernglas 16 bezeichnete Vorrichtung
verwandt, wie sie in den 1,16 und 17 dargestellt
ist. Das Fernglas 16 stellt eine nicht unterbrochene Verbindung
zwischen dem Meßgerät und einer
externen Vorrichtung zur Verfügung. Das
Fernglas enthält
zwei Richtungsführer 17 für LED 18,
die auf der Platine 30 montiert sind, wie es in 18 gezeigt
ist, und die mittels einer Rippe 19 voneinander getrennt
sind. Bevorzugt ist das Fernglas 16 aus einem opaken elastischem
Material ausgeformt, wie z.B. einem thermoplastischen Elastomer,
obwohl jedes andere Material verwandt werden kann. Das Fernglas 16 ermöglicht einen
vollen Kontakt zwischen dem zweiten Gehäuseteil 20 und der Platinenanordnung 30,
wobei eine maximale Abschattung von Umgebungslicht sichergestellt
wird. Die Rippe 19 verhindert eine Kreuzkopplung zwischen
den LED 18. weil das Fernglas 16 ein elastisches
Material aufweist, ist es flexibel und nicht starr und kompensiert
daher Toleranzen aller verwandten Teile, wodurch eine gute Presspassung
mit einer großen
Varianz erzeugt wird. Dies wird des weiteren als Stoßdämpfer für die Anordnung
dienen. Es sollte bemerkt werden, daß das Fernglas 16 wünschenswerter
ist, als separate individuelle Lichtröhren nach dem Stand der Technik
zu verwenden, um die Lichtsignale zu leiten, weil eine viel geringere
Reduzierung des Lichtsignals durch den freien binokularen fernglasartigen
Richtungsführer 17 möglich ist,
als mit den unperfekten transparenten Festkörpern der bekannten Lichtröhren.
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Gemäß eines
Ausführungsbeispiels
der Erfindung ist ein Aktuatorschalter in dem Meßgerät aufgenommen. Eine perspektivische
Explosionsansicht von einem exemplarischen Aktuatorschalter oder
Betätigungsschalter 100 ist
in 19 (Explosionsdarstellung) und in 23 (im
montierten Zustand) dargestellt. Der Betätigungsschalter 100 kann
dazu verwandt werden, um eine Vielzahl verdeckter Schalter jeglicher
Art zu betätigen.
Der Schalter 100 enthält
einen inneren Aktuator oder Betätiger 110 und
ein äußeres Gehäuse 120,
das in dem zweiten Gehäuseteil 20 montiert
ist.
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Die 20 und 21 zeigen
eine Aufsicht bzw. eine untere Ansicht eines exemplarischen inneren
Aktuators 110. Eine obere Lücke 114 in den Rippen 115 des
inneren Aktuators 110 korrespondiert mit der Verriegelungszunge 126 auf
der Innenseite des äußeren Gehäuses 120 (22).
Diese Elemente verriegeln zusammen, wenn der innere Aktuator 110 in
den hinteren Bereich des äußeren Gehäuses 120 eingeführt worden
ist. Im speziellen verriegeln diese Elemente zusammen, wenn der
innere Aktuator 110 in den hinteren Bereich des zweiten
Gehäuseabschnitts 20 eingeführt worden
ist und das äußere Gehäuse 120 in
den vorderen Bereich des zweiten Gehäuseteils 20 eingeführt worden
ist. Dies hält
die Anordnung zusammen und zwingt den inneren Aktuator 110 und
das äußere Gehäuse 120 dazu,
zusammen nach oben und unten zu fahren. Allerdings ist der innere
Aktuator 110 frei, innerhalb des äußeren Gehäuses 120 zu rotieren.
Beide Seiten des Flansches 117, der die obere Oberfläche des
inneren Aktuators 110 bildet, sind dazu ausgelegt, sich
nach unten zu biegen und den Weg für die Verriegelungszunge 126 frei zu
machen. Wie in 22 gezeigt, ist die Phase 128 an
dem Boden der Verriegelungszunge 126 dazu ausgelegt, den
Montageprozess zu unterstützen, aber
die Demontage zu verhindern. Die Sechskantfläche 129 verhindert
ein Verdrehen des äußeren Gehäuses 120 innerhalb
des zweiten Gehäuseteils 20. Dies
limitiert des weiteren den nach unten gerichteten Verfahrweg des
Aktuatorschalters innerhalb des zweiten Gehäuseabschnitts 20.
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Die
freikrageden-Federelemente 130 sind an dem Boden des äußeren Gehäuses 120 angeordnet, wodurch
der Schalter in seine obere Position zurückkehrt. Der Betätigungsschalter 100 ist
durch ein Loch 26 in dem zweiten Gehäuseabschnitt 20 hindurch
angeordnet. Die 24 zeigt eine rückwärtige Ansicht von
einem Abschnitt des zweiten Gehäuseteils 20.
In dem Loch 26 ist ein Vorsprung 28 angeordnet,
und zwar auf dem rückwärtigen Teil
des zweiten Gehäuseteils 20,
der die Rotation des inneren Aktuators 110 bei jedem Drehsinn
um 90 Grad begrenzt. Es sind in dem äußeren Gehäuse 120 Löcher 122 vorhanden und
ein weiteres Loch 113 in dem inneren Aktuator 110,
die eine Festlegung des Betätigungsschalters
in einer Position ermöglichen,
in der es sich nicht mehr drehen wird. Dies dient dazu, eine der
Funktionen zu isolieren, während
es immer noch möglich
ist, die andere zu betätigen.
An dem Boden des inneren Aktuators 110 gibt es zwei im
wesentlichen flache Flansche 116. Diese sind bevorzugt
etwa 60 Grad voneinander entfernt, allerdings ist dies nicht auf
diesen Wert beschränkt.
In diesem Fall kommen die Flansche 116 in Eingriff mit
zugeordneten taktilen Schaltern, die auf einer Platine montiert
sind. Die entwickelten und wesentlichen Elemente sind vorhanden, um
Material zu reduzieren und die Teile einfacher ausformen zu können. Es
sind geformte Stopfen 105 vorgesehen, um eine Rotation
des Schaltknopfes zu verhindern, ohne die Betätigung von einem der Schalter
zu beeinträchtigen.
Der geschlitzte Vorsprung 118 auf dem oberen Teil des inneren
Aktuators 110 unterstützt
das Drehen mit einer Münze
oder einem Schraubendreher.
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Auf
diese Weise kann der Aktuatorschalter bzw. Betätigungsschalter zwei Funktionen
betätigen oder
ausführen,
und zwar nur mit einem Knopf; d.h., er kann zwei Schalter aktivieren.
Zuerst wird ein Schalter aktiviert und dann wird der Betätigungsschalter
um 90 Grad gedreht und ein zweiter Schalter ist aktiviert. Wie beschrieben
ist der Betätigungsschalter
in dem Gehäuse
enthalten und aktiviert Kontaktkissen oder Schalter auf der darunter
befindlichen Platinenanordnung 30.
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Während die
Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsbeispiele beschrieben
und illustriert worden ist, ist es aber für die Fachleute auf dem Gebiet
erkennbar, daß Variationen
davon ausgeführt
werden können,
die sich in dem Schutzumfang der Erfindung, wie sie in den folgenden
Patentansprüchen
festgelegt ist, befinden.