AT127274B - Schmelzsicherungspatrone. - Google Patents

Description

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   Um   Stromverbraucher   vor der Erwärmung durch andauernde Überströme zu schützen, und um ferner die Sicherungen gegen kurzzeitige Stromstösse unempfindlich zu machen, führt man die Sicherungspatronen häufig in der Weise aus, dass ausser dem eigentlichen Schmelzleiter noch eine leicht 
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 durch den eigentlichen   Schmelzdraht.   



   Bei den bisher bekannten Patronen dieser Art steht die Schmelzstelle dauernd unter Federspannung. 



  Solange die Schmelzstelle fest ist, sperrt sie das Wirken der Feder. Nach dem Erweichen aber tritt die Feder in Wirksamkeit und zieht die   Schmelzstelle   auseinander. Dabei wirkt die bei diesen Sicherungen aus Lötmetall bestehende Schmelzstelle gleichzeitig als Schaltorgan, das den Strom unterbricht. 



   Nach der Erfindung sind die Funktionen des Sperrens der Feder und des Abschaltens des Stromes voneinander getrennt. Demgemäss ist die Schmelzstelle so angeordnet, dass sie   lediglieh   eine Sperrung der Feder, nicht aber das nach dem Erweichen der Lötstelle von der Feder veranlasste Abschalten des Stromes bewirkt, wobei Schmelzstelle, Feder und sämtliche übrigen Schaltorgane der Patrone in einem gemeinsamen Patronenkörper untergebracht sind. 



   Auf der Zeichnung sind vier verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung in einem Längsschnitt dargestellt.   j  
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Anordnungen sind so eingerichtet, dass die Feder nach dem Schmelzen der Schmelzstelle eine zerstörende mechanische Wirkung auf den Schmelzdraht ausübt. 



   Zur Zerstörung wird bei der Patrone nach der Fig. 1 ein besonderer Sehneidkörper benutzt, der sich nach dem Ansprechen der Schmelzstelle unter dem Einfluss einer Feder bewegt und die Schmelzdrähte durchschneidet oder abschert. 



   Der keramische Körper 1 der Patrone hat eine durchgehende Bohrung 2, die an der Vorderseite des Patronenkörpers erweitert ist. Die Stirnseiten des Körpers sind von den Kontaktkappen 3 und 4 abgeschlossen, zwischen denen die Schmelzdrähte 5 und der Kenndraht 6 ausgespannt sind. Die Kontaktkappen. 3 und 4 sind durch eine Asbestausfütterung 7 od. dgl. vor dem Verbrennen besonders geschützt. 



   An der vorderen Kontaktkappe. 3 der Patrone ist ein Sehneidkörper 9 bei 10 durch eine Schmelzstelle befestigt. Der Schneidkörper ist zur Durchführung des Kenndrahtes 6 durchbohrt. Seine Bohrung ist im Innern des Körpers erweitert zur Aufnahme der   schraubenförmigen   Druckfeder 11, die sich einerseits am   Sehneidkörper   9 und anderseits an der   Kontaktkappe 3 abstützt. Gegen   die Kontaktkappe legt sich ausserdem die Feder des am Kenndraht 6 befestigten   Kennplättchens   13. 



   Die Schmelzleiter 5 der Patrone sind dicht unterhalb der konischen   Druckflächen   des Schneidkörpers 9 über eine von einer Metallplatte 14 gebildete Scherkante geführt. Statt dessen kann auch der Patronenkörper 1 selbst zu einer Scherkante ausgebildet sein. 



   Der Schmelzraum der Patrone kann mit   lichtbogenlöschender   Masse, z. B. Sand, ausgefüllt werden. Zu diesem Zweck wird vorteilhaft unmittelbar neben der Scheibe 14 eine Dichtung angeordnet, die es ermöglicht, den verbreiterten Innenraum der Patrone und die Abscherstelle der Drähte frei von Sand zu halten. 

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 sie nicht zur Stromführung dient, auch durch irgendwelche andere schmelzende Stoffe, z. B. Harz, ersetzt sein. Man kann ferner auch die einzelnen Windungen der Feder untereinander verlöten oder verkleben, so dass die Lötung bei 10   überflüssig   ist. 



   Tritt ein hoher Überstrom, z. B. ein Kurzschluss, auf, so schmelzen die Drähte   5   wie bei den normalen, nicht überlastbaren Patronen augenblicklich ab. Darauf schmilzt auch der Kenndraht 6, so dass das   Plättchen   13 durch die Feder 12 von der Patrone fortgeschleudert wird und die Unterbrechung anzeigt. 



   Tritt ein für das Abschmelzen der Leiter 5 zu geringer Überstrom auf, der durch seine lange Dauer die angeschlossenen Stromverbraucher oder Leitungen beschädigen könnte, so wird von den Schmelzorganen der Patrone eine Wärme erzeugt, die ausreicht, die Schmelzstelle 10 allmählich zu erweichen. 



  Nach dem Erweichen tritt die Feder 11 in Wirksamkeit. Sie drückt den Schneidkörper 9 nach unten und schneidet dadurch die Drähte 5 an der Scherkante der Platte 14 ab. Nunmehr fliesst, wie nach dem Abschmelzen der Drähte 5 durch Kurzschluss, der gesamte Strom durch den schwachen Kenndraht 6, der ebenfalls durchschmilzt und   das Kennplättchen 13   freigibt. Das Ansprechen der Patrone durch Überstrom wird also in der gleichen Weise angezeigt wie das Abschmelzen bei Kurzschluss. 



   Wie die Fig. 1 erkennen lässt, erstrecken sich die Schmelzleiter der Patrone von der einen bis zur andern Kontaktkappe. Infolgedessen braucht die Patrone im Gegensatz zu den meisten bisher vorgeschlagene überlastungsträgen Sicherungspatronen nicht länger zu sein als die normalen unüberlastbaren Patronen. 



   Da die Schmelzstelle   bei 20 nicht   zur Stromführung herangezogen wird, kann die Wahl des Schmelzmaterials ohne Rücksicht darauf erfolgen, ob das Material elektrisch gut leitet oder nicht. Ferner ist auch eine Beeinflussung der Lötstelle durch den   hindurchfliessenden   Strom, der unter Umständen Alterserscheinungen hervorrufen kann, weitgehend ausgeschlossen. 



   Bei der Patrone nach Fig. 2 wirkt ebenfalls eine Feder so auf die Schmelzdrähte ein, dass sie nach dem Erweichen der sperrenden Schmelzstelle die Schmelzdrähte mechanisch zerstört. Jedoch übt hier die Feder ihre Wirkung nicht unter Vermittlung eines Schneidkörpers od. dgl., sondern unmittelbar auf den Schmelzdraht aus. Die Schmelzstelle zum Sperren der Feder bildet auch bei dieser Patrone im Gegensatz zu den bekannten Patronen mit Lötstelle im wesentlichen nur eine mechanische Sperrung für die Feder, während die eigentliche Unterbrechung des Stromes durch das Zerreissen des Schmelzleiters erfolgt. 



   Entsprechend den Bezugszeichen der Fig. 1 ist 5 ein im Innenraum 2 der Patrone 1 ausgespannter Schmelzdraht. Der Draht ist mit einem Ende an der Kontaktkappe 4 und mit dem andern Ende an einem Metallkörper 15 befestigt, der durch eine Bohrung der Kontaktkappe 3 nach aussen tritt. Zwischen einem Ansatz des Körpers 15 und der Kontaktkappe 3 liegt eine schraubenförmige Druckfeder   11,   die bestrebt ist, den Körper 15 aus der Vertiefung der Kontaktkappe 3 herauszuziehen. Die Feder ist aber daran dadurch verhindert, dass der Körper an der Stelle 10 mit der Kappe 3 durch eine Schmelzstelle, u. zw. zweckmässig aus   Lötmetall,   befestigt ist. 



   Bei Überstrom erweicht die Lötstelle   10,   so dass die Feder 11 in Tätigkeit tritt. Die Feder ist so kräftig, dass sie den Schmelzdraht 5 zerreisst. Das Zerreissen wird dadurch begünstigt, dass der Draht bei einer derartigen Erwärmung bereits glüht. 



   Der Körper 15 dient bei der Patrone nach Fig. 2 gleichzeitig als Unterbrechungsmelder für Abschmelzen durch Überstrom. 



   Bei einem Kurzschluss spricht nicht die Lötstelle   10,   sondern der Schmelzdraht 5 an. Eine Unterbrechungsmeldung des   Abschmelzens durch Kurzschluss   kann in bekannter Weise dadurch erfolgen, dass dem Schmelzdraht 5 gemäss Fig. 1 noch ein Kenndraht parallel geschaltet ist, der durch die vordere Kontaktkappe 3 nach aussen reicht und hier ein   Kennplättchen   trägt. Den Draht zur Meldung einer Unterbrechung bei Kurzschluss kann man durch eine Bohrung des Körpers 15 nach aussen führen. Bei dieser Konstruktion wird ein Abschmelzen bei Kurzschluss durch das Abspringen des   Kennplättchens,   ein Auslösen bei Überstrom durch das Vorspringen des Körpers 15 angezeigt. 



   Auch die in Fig. 2 dargestellte Patrone erfordert insbesondere bei kleineren Stromstärken keine   grösseren Abmessungen   als die üblichen Patronen. Bei Patronen für grössere Stromstärken können mehrere Schmelzdrähte und mehrere unter Federdruck stehende Metallkörper parallel angeordnet werden. 



   Bei der Anordnung nach den Fig. 3 und 4 ist ausser der sperrenden Lötstelle noch eine weitere Lötstelle im   Patroneninnern   vorgesehen, die von dem abzuschaltenden Strom durchflossen ist und bei Überstrom von der Feder auseinandergezogen wird. Im Gegensatz zu der Lötstelle zur Sperrung der Feder wird also von der zusätzlichen Lötstelle im Innern der Patrone die Abschaltung des Stromes bewirkt. 
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 dem Kenndraht 6 verbundene   Kennplättchen   9 und die zugehörige Druckfeder 12. Der Kenndraht 6 ist frei durch eine zentrale Bohrung des Körpers 15 geführt. 



   Mehrere   Schmelz drähte   5 sind in zwei Gruppen hintereinander geschaltet. Beide Gruppen sind durch eine bei Überstrom schmelzende Lötstelle miteinander verbunden. Die Lötstelle befindet sich zwischen zwei ringförmigen   Messingscheiben   21 und   22,   durch deren Bohrung der Kenndraht 6 hindurchtritt. 



   Die Befestigung der   Schmelzdrähte     5   an den Messingringen 21 und 22 erfolgt zweckmässig durch Schweissen, Hartlöten oder Festklemmen, also ohne Anwendung von Zinn. Dadurch wird erreicht, dass mit den silbernen Schmelzdrähten kein Zinn in Berührung kommt. Das Zinn hat nämlich das Bestreben, sich bei den wiederholenden Erwärmungen der Patrone mit dem Silber der Schmelzdrähte zu legieren. Das kann zur Folge haben, dass nicht die Lötstelle, sondern der legierte Teil der Schmelzdrähte bei Überstrom abschmilzt. 



   Die unteren Schmelzdrähte 5 sind an der   Fusskontaktkappe   3 befestigt, die Enden der oberen Schmelzdrähte 5 an dem Metallkörper 15. 



   Die Raumabschnitte im Innern der Patrone, in denen sich die Schmelzdrähte 5 befinden, sind zweckmässig mit Sand gefüllt. Scheiben 23, aus Isolierstoff, z. B. Asbest, verhindern, dass der Sand in den   Raumabschnitt   der Ringe 21 und 22 gelangt und das Auseinanderziehen der Lötstelle bei Überstrom erschwert. In gleicher Weise ist auch die   Lötstelle 10 zwischen   dem Körper 15 und der Kontaktkappe 3 durch eine Asbestscheibe 24 geschützt. 25 ist eine in die Fusskontaktkappe 3 eingelassene Isolierhülse. 



   Die in Fig. 4 dargestellte Patrone unterscheidet sich von der nach Fig. 3 im wesentlichen nur dadurch, dass der Metallkörper 15 am Fusskontaktstück 4 angeordnet ist. Der Körper ist von einer besonderen Metallkappe 27 umgeben, die mit Isolierstoff 28 ausgefüttert ist. 



   Beide Patronen nach Fig. 3 und 4 wirken in der gleichen Weise. Bei Kurzschluss schmelzen die Drähte 5 ab, ehe eine der beiden Lötstellen erweichen kann. Bei Überstrom erweicht die Lötstelle 10. 



  Dadurch wird die Feder 11 freigegeben und die Lötstelle zwischen 21 und 22 auseinander gezogen, so dass hier der Strom unterbrochen wird. 



   Die Lötstelle 10 dient ausser zur Sperrung der Feder 11 noch zum Überleiten des Stromes von der Kontaktkappe zum beweglichen Körper 15. Dadurch werden besondere biegsame Leiter zwischen der Kontaktkappe und dem in ihr beweglich gelagerten Körper 15 erspart. 



   Für die   beiden Lötstellen werden zweckmässig solche   Stoffe, z. B. Legierungen, gewählt, dass der Schmelzpunkt der sperrenden Lötstelle tiefer liegt als der Schmelzpunkt der Lötstelle, die den Strom unterbricht. Bei Patronen nach Fig. 3 und 4 ist es möglich, die Schmelzdrähte mit   Rücksicht   auf die Schmelztemperatur der sperrenden Lötstelle zu bemessen und eine schwächere und daher kleinere Abschaltfeder zu verwenden als bei den vorher beschriebenen Anordnungen. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Überlastungsträge geschlossene Schmelzsicherungspatrone mit   Schmelzstelle   und   Sehaltfeder,   dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzstelle so angeordnet ist, dass sie lediglich eine Sperrung der Feder, nicht aber das nach dem Erweichen der   Schmelzstelle   von der Feder veranlasste Abschalten des Stromes bewirkt, wobei Feder und Schmelzstelle in einem gemeinsamen Patronenkörper untergebracht sind.

Claims (1)

1. 2. Schmelzsicherungspatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (11) nach dem Erweichen der Schmelzstelle (10) die mechanische Zerstörung mindestens eines Schmelzdrahtes (5) bewirkt (Fig. 1 und 2).

   3. Schmelzsicherungspatrone nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die in Längsrichtung des Schmelz drahtes (5) wirkende Feder (11) dazu bemessen ist, den Draht nach dem Erweichen der sperrenden Schmelzstelle (10) zu zerreissen (Fig. 2).

   4. Schmelzsicherungspatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende des Schmelzdrahtes (5) der Patrone an einem von einer schraubenförmigen Feder (11) umgebenen Metallkörper (15) befestigt ist, der durch die Lötstelle (10) in einem Kontaktstück (3) zur Stromzuführung festgehalten ist, und dass die zum Zerreissen des Schmelzleiters dienende Feder (11) an der dem Schmelzleiter entgegengesetzten Seite des Kontaktstückes (3) liegt und mit einem Ende an dem Kontaktstück (3) und mit dem andern am Metallkörper (15) angreift (Fig. 3).

   5. Sicherungspatrone nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der in eine Stirnkontaktkappe eingelötete Metallkörper (15), der beim Auslöten aus der Patrone hervortritt, gleichzeitig als Unterbrechungsstelle dient (Fig. 2).

   6. Sicherungspatrone nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallkörper (9 bzw. 15) durchbohrt ist zur Durchführung eines Kenndrahtes (6) (Fig. 1, 3 und 4).

   7. Schmelzsicherungspatrone nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen mit der Feder (11) verbundenen Schneidkörper (9), der beim Erweichen der Schmelzstelle (10) den Schmelzkörper (5) durchschneidet (Fig. 1). <Desc/Clms Page number 4> EMI4.1 den S0hneidkörper gedrückt werden (Fig. 1).

   9. Schmelzsicherungspatrone nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Schneidkörper (9), Feder (11) und Lötstelle (10) ausserhalb des Stromweges der Patrone liegen (Fig. 1).

   10. Schmelzsicherungspatrone nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkörper (9) durch die Schmelzstelle (10) mit einer Kontaktkappe (3) der Patrone verbunden ist und dass die Feder (11) des Schneidkörpers aus einer schraubenförmigen Druckfeder besteht und zwischen Schneidkörper (9) und Kontaktkappe (3) liegt (Fig. 1).

   11. Schmelzsicherungspatrone nach Anspruch 7 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkörper (9) axial angeordnet und von dem zentralen Kenndraht (6) der Patrone durchquert ist (Fig. 1).

   12. Schmelzsicherungspatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ausser der sperren- EMI4.2 der sperrenden Lötstelle von der Feder (11) auseinander gezogen wird und den Strom unterbricht (Fig. 3 und 4).

   13. Überlastungsträge Sehmelzsicherungspatrone nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzpunkt der die Feder (11) sperrenden Lötstelle (10) tiefer liegt als derjenige der den Strom abschaltende Lötstelle (zwischen M und 22) (Fig. 3 und 4).

   14. Überlastungsträge Schmelzsicherungspatrone nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die sperrende Lötstelle (10) zwischen einem Stirnkontaktstück der Patrone und einem EMI4.3 der zur Durchführung eines Kenndrahtes (6) durchbohrt ist, während sich die auseinander zu ziehende Lötstelle (zwischen 21 und 22) im Innern der Patronenbohrung befindet (Fig. 3 und 4).

   15. Überlastungsträge Schmelzsicherungspatrone nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der durchbohrte Metallkörper (15) an der Vorderseite der Patrone liegt und gleichzeitig das nach dem Ansprechen der Patrone abspringende Kennplättchen (13) des Kenndrahtes (6) mit der zugehörigen Feder (12) trägt (Fig. 3).

   16. Überlastungsträge Schmelzsicherungspatrone nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der durchbohrte Metallkörper (15) nach aussen hin dicht abgeschlossen ist (Fig. 4).

   17. Überlastungsträge Schmelzsicherungspatrone nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der MetaSkorper (15) in dem als Passzapfen ausgebildeten Fuss der Patrone angeordnet ist (Fig. 4).