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Diazed-Sicherungspatrone des normalen zweiteiligen Schraubstöpselsystems.
Die Erfindung bezieht sich auf auswechselbare Sicherungspatronen, u. zw. ausschliesslich auf die Patronen des (in Deutschland) genormten zweiteiligen Diazed-Schraubstöpselsystems, bei dem die Sicherungspatronen in einen das Einschraubgewinde tragenden Bedienungskopf eingesetzt werden.
Diese Sicherungen zeichnen sich gegenüber solchen anderer Bauart durch eine Reihe von Vorzügen aus.
Sie haben ein dicht geschlossenes Patronengehäuse aus unverbrennbarem keramischem Material und bieten die Gewähr für Feuersicherheit, d. h. Sicherheit gegen Beschädigung des Sicherungselementes und des Bedienungskopfes. Die Patronen haben dabei kleinere Abmessungen als Sicherungen anderer Systeme gleicher Leistung. Sie sind mit einem aus einem Kenndraht, einer Feder und einem Kenn- plättehen bestehenden Kennmelder versehen, der zentral an der Patrone angeordnet ist. Ferner haben sie einen Passzapfen, der das Verwechseln mit Patronen höherer Stromstärke ausschliesst.
Zur Erzielung der Feuersicherheit hat man bisher die metallenen Kontaktkappen dieser normalen Patronen durch Scheiben aus Asbest oder anderem unverbrennbaren Material gegen die bei Kurzschluss entstehenden Schaltflammen geschützt. Es gibt auch Konstruktionen, bei denen ausser den aussen liegenden Kontaktkappen noch weitere Zwischenkappen verwendet werden. Während bei Sicherungen, die nicht von Laien bedient werden und nicht so geringe Abmessungen zu haben brauchen, solche Schutzmittel nicht immer erforderlich sind, wurden sie bei den geschlossenen Starkstromsicherungen normaler Bauart allgemein verwendet. Man bemühte sich sogar, besonders reines Asbest als Schutzmaterial anzuwenden.
Man schuf ferner Konstruktionen, bei denen der keramische Patronenkörper an einer Seite bis auf einige Durchtrittsöffnungen geschlossen ist, so dass die hier befindliche Kontaktkappe durch das keramische Material gegen Schaltflammen geschützt ist.
Es ist nun festgestellt worden-und darauf beruht die Erfindung-, dass man an den DiazedSicherungspatronen einen besseren Schutz der Kontaktkappen gegen Verbrennen und einen Schutz gegen das Ausblasen der Patronen bei Kurzschluss, ferner eine Vereinfachung des Aufbaues erhält, wenn man auf besondere Schutzmittel ganz verzichtet, also die bisher vorgesehenen Asbestscheiben und andere Zwischenkörper weglässt, so dass die lichtbogenlöschende Sandfüllung unmittelbar trotz zentrisch angeordnetem Kennmelder von der einen Kontaktkappe zur andern Aussenkappe reicht.
Es werden also auch metallene Zwischenkappen vermieden. Hiebei muss jedoch dafür gesorgt werden, dass der gesamte Innenraum gleichmässig mit Sand gefüllt ist. Zu diesem Zweck wird vorteilhaft die Sandfüllung nach dem Einbringen in den Patronenkörper unter Pressdruck gesetzt.
Die durch dieseAusbildung der Patrone erzielte überraschende Verbesserung beruht auf folgendem :
Die Asbestscheiben oder sonstigen Zwischenkörper haben ausser ihrer Wirkung, die Kontaktkappe gegen Verbrennen zu schützen, noch eine Nebenwirkung, die bisher unbeachtet geblieben ist.
Sie leiten die Wärme schlechter von den sich erhitzenden Sehmelzdrähten ab als der im übrigen Patronenraum vorgesehene Sand. Infolge dieser Wärmestauung in der Nähe der Dichtungsscheiben erhitzt sich hier der Schmelzdraht stärker, so dass er die Neigung hat, in der Nähe der Asbestdichtungen abzuschmelzen. Es wird also durch die Asbestscheiben zwar einerseits ein Schutz der Kappe gegen Flammen bewirkt, aber anderseits auch die Gefahr'vergrössert, dass die Flammen gerade in der Nähe der Kappen auftreten. Der verminderte Schutz der Kontaktkappe, der sich beim Weglassen der Asbestscheibe ergibt, hat demnach keinen Nachteil zur Folge, weil gleichzeitig auch die Gefahr vermindert
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wird, dass Flammen an die Kappe gelangen.
Voraussetzung ist allerdings, dass die übrige Konstruktion der Sicherung keinen Anlass zur Ausbildung von Schaltflammen in der Nähe der Kontaktkappen gibt.
Es ist daher für die Erfindung wesentlich, dass die Schmelzdrähte mit den Kappen nicht durch Weichlot verlötet, sondern durch Schweissen, Festklemmen oder eine andere kurzschluss-und überstrombeständige Verbindung befestigt sind, die keine Gefahr zum Abschmelzen des Drahtes gerade an dieser Stelle bildet. Man kann auch in bekannter Weise durch Verschwächen oder Verzinnen des Schmelzleiters in seiner Mitte dafür sorgen, dass der Leiter in möglichst grosser Entfernung von den Kontaktkappen zuerst abschmilzt.
Es ist bereits bekannt an Mehrfachsieherungspatronen, die mehrere Patronenbohrungen zur Aufnahme der Schmelzleiter haben, die Patronenbohrungen durch Eindrücken von Verschlusspfropfen aus weichem, leicht auseinander treibbarem Metall, z. B. Blei, zu verschliessen. Die Verschlusspfropfen werden an Stelle der bisher verwendeten Kittpfropfen benutzt und stellen keine Kontaktkappen dar.
Die bekannten Sicherungspatronen sind ausser den Verschlusspfropfen mit zusätzlichen Kontaktkappen zu versehen. Diese Patronen haben keinen aus einem Kenndraht, einer Feder und einem Kennplättchen bestehenden Kennmelder. Gemäss der Erfindung hingegen sollen die Pfropfen, mögen sie aus Asbest oder Blei bestehen, völlig vermieden werden und der Sand unmittelbar mit den äusseren Kontaktkappen in Berührung stehen. Durch das Weglassen der Abdiehtungspfropfen nach der Erfindung wird eine automatische Herstellung der Sicherungspatronen möglich. Dieses Ziel kann naturgemäss erreicht werden, wenn man statt der Asbestpfropfen nicht solche aus anderem Material verwendet.
Auf der Zeichnung ist eine Sicherungspatrone nach der Neuerung dargestellt. Im Äusseren unterscheidet sich die Patrone nicht von den genormten Patronen. Die Bohrung 1 des keramischen Patronenkörpers 2 ist von einem zum andern Ende der Patrone glatt durchgeführt und durch die metallenen Aussenkappen 3 und 4 verschlossen. Die Kappe 4 sitzt auf dem von der Patrone gebildeten Passzapfen 5, dessen Durchmesser je nach der Stromstärke abgestuft ist und bekanntlich dem Durchmesser einer im Sockel sitzenden Passhülse entspricht. Die Schmelzdrähte 6, die aus Silber oder bei den sogenannten überlastungsträgen Patronen aus einer Legierung oder auch aus mehreren verschiedenen schmelzenden Teilen bestehen, sind an den Kontaktkappen 3 und 4 durch Schweissen befestigt.
Die lichtbogenlöschende Füllung erstreckt sich unmittelbar von der Innenfläche der einen Aussenkappe 3 zur andern Kappe. Der Kenndraht 7 und das daran befestigte unter Federwirkung stehende Kenn- plättchen 8, das nach dem Ansprechen der Patrone abspringt, sind in der üblichen Weise ausgebildet.
Wenn man nach der Erfindung die Asbestscheibe weglässt, so muss darauf geachtet werden, dass trotzdem keine Hohlräume im Patroneninnern entstehen. Hiezu ist es erforderlich, ein Heraussickern des Sandes durch die bei 8 liegende Öffnung für den Durchtritt des Kenndrahtes zu verhindern.
Das Herausdringen des Sandes muss auch dann verhindert sein, wenn die Patronen beim Transport geschüttelt werden. Um das zu erreichen, genügt es, an der Kenndrahtöffnung einen kleinen Pfropfen vorzusehen, der beispielsweise aus einem Collodiumhäutehen oder einem Colodiumtröpfehen od. dgl. bestehen kann. Um ferner den Pressdruck beim Herstellen der Patrone zu erzeugen, ist ein Druckkörper 9 vorgesehen, der seitlich in die Patrone eingesetzt wird, nachdem der Sand eingefüllt ist. Der Körper 9 besteht aus keramischem Material. Er wird mit dem Körper 1 verkittet.
Statt dessen kann auch auf einen zusätzlichen Druckkörper 9 verzichtet werden und eine oder beide Kontaktkappen 3, 4 einen in die Bohrung der Patrone hineinragenden Vorsprung erhalten, der beim Aufdrücken der Kappe den Sand zusammenpresst. Ferner kann es von Vorteil sein, die Patrone während des Einfüllens der Füllmasse zu schütteln.
Bei diesen verschiedenen Ausführungsarten kommt es darauf an, zu einer Patrone zu gelangen, bei der die von der Füllmasse erzielte Ableitung der im Schmelzdraht erzeugten Wärme von der Innen- fläche der einen Kontaktkappe bis zur Innenfläche der andern Kontaktkappe vollkommen gleichmässig ist. Der Draht wird dann in der Mitte am stärksten erhitzt, so dass er an dieser möglichst weit von beiden Kappen entfernten Stelle durchschmilzt. Der Draht verhält sich dann hinsichtlich der Abschmelzstelle genau so, als ob er frei an der Luft zwischen den Kontaktkappen ausgespannt wäre.
Die Erfindung ergibt ausser der oben erwähnten günstigeren Wirkung beim Abschmelzen noch eine Reihe weiterer Vorteile. Durch den Fortfall der Dichtungsscheiben wird nicht nur der Materialbedarf verringert, sondern auch die Herstellung der Patronen wesentlich vereinfacht. Beim Herstellen der Patronen liegt nämlich die grösste Schwierigkeit und der teuerste Arbeitsgang darin, die Schmelzdrähte und den Kenndraht durch die Dichtungspfropfen oder einen andern Abschluss der Patronenbohrung durchzufädeln. Es wäre erwünscht, die Patronen rein maschinell herzustellen. Das ist aber bisher stets daran gescheitert, dass das Aufbringen der Asbestscheibe und das Durchfädeln der Schmelzleiter wirtschaftlich nur von Hand durchgeführt werden konnte.
Durch die Erfindung ist auch diese Schwierigkeit, die der Einführung einer automatischen Herstellung im Wege stand, beseitigt worden.
Die Herstellung lässt sich weiter vereinfachen, wenn man das Loch in der Kontaktkappe 3 zum Durchtritt des Kenndrahtes 7 im Verhältnis zur Körnung des Füllsandes so bemisst, dass die Sandkörner auch ohne Dichtung nicht durch die Öffnung hindurchtreten können. Dabei ist es im allgemeinen nicht unbedingt notwendig, dass der Durchmesser der Kenndrahtbohrung kleiner ist als der Durchmesser der Körner, sondern es genügt, wenn der zwischen-dem Kenndraht und dem Rand der Durchtritts-
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öffnung verbleibende Zwischenraum enger ist als der Durchmesser der Körner. Bei dieser Ausführung kann jeder Dichtungspfropfen fortfallen, und es wird das Ziel, eine Wärmestauung in der Nähe der Kontaktkappe zu vermeiden, in noch weiterem Masse erreicht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Diazed-Sicherungspatrone mit geschweisstem oder festgeklemmtem Schmelzdraht und Kennmelder, dadurch gekennzeichnet, dass die Sandfüllung trotz zweckmässig zentrisch angeordnetem Kennmelder unter Vermeidung von Asbest-und andern Schutz-und Dichtungsseheiben bis zu den metallischen Aussenkappen reicht.