Überlastungsträge kurzschlusssichere Schmelzsicherungspatrone. Zum Schutze von Motoren ist es vorteil haft, Schmelzsicherungen zu verwenden, die möglichst weitgehende Ausnutzung des Mo tors gestatten. Um dies zu ermöglichen, müs sen die Sicherungen sowohl zulässig hohe vorübergehende Überlastungen des Motors gestatten, als auch den Anlaufstromstärken standhalten, die insbesondere bei Dreh strommotoren mit Kurzschlussläufer das Vielfache des Betriebsstromes betragen.
Die allgemein üblichen Schmelzsiche- rungspatronen sind hierfür bekanntlich nicht recht geeignet. ,Sie vertragen im günstigsten Falle das Dreifache ihres Nennstromes einige Sekunden, während sie, um diese Motoren zu schützen, etwa das Siebenfache während der selben Zeit ertragen müssten, wobei sie zu gleich den Motor gegen dauernde Überla stungen zu schützen haben.
Man bemüht sich deswegen seit langer Zeit, Schmelzsicherungspatronen zu schaf fen, die starke Stromstösse von etwa dem Siebenfachen ihres Nennstromes einige Se kunden und etwa das 1,5fache dauernd aus halten. Gegen vorübergehende hohe Über lastungen sollen sie also träge sein; des wegen bezeichnet man sie auch als überla stungsträge Sicherungen.
Bekannte überlastungsträge Sicherungs patronen enthalten zum Beispiel Stromleiter, die mit Weichlot aneinander gelötet sind und die beim Schmelzen des Lotes seitlich auseinanderfedern. Die Lötstelle wird hier bei durch eine Widerstandswicklung erhitzt. Schmelzdrähte werden hierbei nicht ver wendet. Deswegen sind diese Patronen auch nicht kurzschlusssicher, zumal die Verwen dung von lichtbogendämpfendem Füllma terial ider ganzen Konstruktion nach hus- geschlossen ist.
Ähnliche überlastungsträge Lötsiche- rungspatronen sind auch in Hintereinander schaltung mit kurzschlusssicheren iSchmelz- sicherungspatronen verwendet worden. Be- kannt sind auch Schmelzsicherungspatronen, bei denen die in lichtbogenlöschende Füllung eingebetteten Schmelzdrähte in der Mitte mit Weichlot zusammengelötet sind. Diese Lötstelle ist indessen wenig wirksam, da sich die Lötenden des Schmelzdrahtes wegen der Füllmasse nicht voneinander bewegen kön nen.
Schliesslich wurde vorgeschlagen, in einer Patrone mehrere Leiter parallel zu schalten, wobei der eine mit einer unter seitlichem Federzug stehenden Lötstelle versehen ist, und zwar in füllungsloser Kammer, wäh rend der andere einen Schmelzdraht in einer Kammer mit Lichtbogen löschender Fülluna darstellt.
Alle diese Anordnungen erfüllen die Forderungen an eine einfache kurzschluss- sichere überlastungsträge Schmelzsicherun_gs- patrone nicht, und zwar die letztgenannte und andere auch deswegen nicht, weil die Anordnung eines Leiters mit seitlich federnd beanspruchter Lötstelle und eines Schmelz leiters im besonderen Schmelzkanal zu grosse Abmessungen erfordert.
Die Erfindung löst die Aufgabe in der Weise, dass der in einer mit lichtbogen- löschender Masse gefüllten Kammer ange ordnete Schmelzleiter unter der Wirkung einer ausserhalb der Füllmasse befindlichen Feder steht, die bestrebt ist, die Weichlot stelle zu trennen. Dabei sind sämtliche Teile der Anordnung im Innern der mit Stirnkon- taktstücken versehenen kurzschlusssicheren Patrone untergebracht.
Die Zeichnung gibt beispielsweise in den Abb. 1 bis 9 verschiedene Ausführungsfor men nach Art einer normalen Sicherungs patrone mit Unverwechselbarkeitszapfen.
Es sind in allen Abb. 1 bis 9 a der Pa tronenkörper, b und c die Stirnkontaktkap- pen, d der Schmelzdraht innerhalb der licht bogenlöschenden, zweckmässig aus einem festen ,Stoff, zum Beispiel .Sand bestehenden Füllmasse e; f ist ein wärmeaufnehmender Metallklotz, in den bei g der Schmelzdraht mit Weichlot eingelötet ist;
h ist eine Feder, die gegen die Lötstelle des Schmelzdrahtes einen Zug ausübt, z. ist ein Hohlraum, in dem sich die Feder beziehungsweise der Metall körper frei bewegen kann. 1. sind feuerfeste Scheiben, beispielsweise aus Asbest.
Der Metalklotz f hat den Zweck, Wärme aufzunehmen und den Abschmelz- vorgang noch weiter zu verzögern, so da.ss erst bei längerer Strombelastung die Ent- lötungstemperatur entsteht. Die durch Stromwärme zu beeinflussende Lötstelle kann verschieden ausgeführt werden. Der Schmelzdraht kann unmittelbar in den Me tallklotz eingelötet sein; er kann aber auch nach Abb. 9 mit \Hilfe eines Lötschuhes p eingelötet werden, durch den sein Ende ver stärkt wird, und an dem er beispielsweise durch Einquetschen befestigt ist.
Dadurch wird die Lötfläche vergrössert und damit auch die Reibung zwischen Lötmetall und Schmelzdraht. Es wird dadurch verhütet, dass der Schmelzdraht schon bei schwacher Belastung sich aus der Lötung herauszieht.
Die Ausführungsformen der Abb. 1 bis 7 zeigen gegenseitige Unterschiede in bezug auf die Anordnung des Metallklotzes. Dieser ist in Abb. 1 und ? oberhalb der Füllmasse angeordnet, wobei eine Zugfeder zwischen ihm und der obern Stirnkontaktkappe ein gefügt ist. Abb. 2 zeigt die Patrone mit ausgelötetem Schmelzdraht und entspannter Feder. Der punktierte Teil des Schmelz drahtes stellt hierbei den abgeschmolzenen Teil des iSchmelzdrahtes dar. Das Abschmel zen ist innerhalb der Füllmasse erfolgt, die hierbei dem Metallklotz gefolgt ist, und sich gelockert und ausgedehnt hat.
Abb. '3 zeigt eine Patrone, bei der zwei Zugfedern h verwendet werden, wobei die untere unmittelbar mit ,dem Schmelzdraht verbunden ist. In Abb. 4 befindet sich der Metallklotz unmittelbar unter der obern Stirnkonta.ktkappe; auch hier ist die<I>Zug-</I> feder unmittelbar mit dem Schmelzdraht verbunden; die Lötstelle befindet sich hier an einem Ansatz des Metallklotzes innerhalb der Füllmasse.
Die Patrone nach Abb. 5 ent hält den Metallklotz etwa in der Mitte des Patrcnenkörpers, und zwar ist er vollständig in die Füllmasse eingebettet, was hier unbe denklich ist, da er an der Bewegung nicht teilnimmt; er ist im übrigen verhältnismässig dünn, wirkt also weniger als wärmeauf nehmender Körper.
Es sind hier ferner ebenfalls zwei Zugfedern vorgesehen. Abb. (@ zeigt eine Patrone, bei welcher der Fusskon- taktzapfen o den Metallklotz enthält und in Abb. 7 ist eine Patrone dargestellt, bei der zwei Metallklötze und zwei Federn verwen- cl et werden.
Die Zugfedern nehmen bei diesen Pa tronen stets an der Stromführung teil und können, je nachdem sie zur Erhitzung der Lötstelle beitragen sollen, aus mehr oder weniger gut leitendem Metall bestehen. Auch kann ihnen zur Unterstützung ein parallel geschalteter Leiter beigegeben wer den, der beispielsweise in Abb. 6 mit m be zeichnet ist.
In Abb. 8 ist o ein nachgiebiger Zulei tungsdraht zum Metallklotz; dieser kann ebenso wie die Schmelzdrähte aller Aus führungsformen aus Widerstandsmaterial bestehen, soll aber nicht als eigentlicher Schmelzdraht dienen. Die Feder h ist hier als Druekfeder ausgebildet, die sich gegen die Füllmasse beziehungsweise gegen die Dichtungsscheibe stützt. Sie nimmt nicht an der Stromleitung teil, während das bei allen Federn nach Abb. 1 bis 7 der Fall ist.
Da. der Schmelzdraht ebenso wie die Löt stelle auf Zug beansprucht wird, so kann einem dünnen Schmelzdraht für kleinere Stromstärken zur Zugentlastung ein dünner Widerstandsdraht von grösserer Zugfestig keit parallel geschaltet werden, der den Schmelzdraht gegen Zerreissen schützt, wie in Abb. 8 punktiert angedeutet ist.
Der für Sicherungspatronen erforderliche T?nterbrechungsmelder lässt sich auch bei den beschriebenen Patronen vorsehen. In Abb. 8 ist er beispielsweise als Stäbchen n zusgebildet, das von dem Metallklotz unter dem Druck der Feder nach vorn gestossen wird.
Allen diesen Ausführungsformen liegt der Gedanke zu Grunde, zwei zwischen Stirnkontaktstücken .ausgespannte Leiteren den innerhalb eines langgestreckten Kanals durch Weichlötung zu verbinden und durch eine gleichfalls in den Patronenkörper; aber ausserhalb der den Schmelzleiter umgebenden Füllmasse eingebaute Feder so auf Zug zu beanspruchen, dass die Lötstelle beim Erwei chen des Lotes in achsialer Richtung zum Schmelzleiter auseinandergezogen wird.
Bei den Patronen nach den Abb. ä, 4, 5, 6, 10 ist ferner die Anordnung so getroffen, dass das mit \Weichlot angelötete Ende des unter der Wirkung der Feder stehenden ,Schmelz leiters nach dem Ausläten von der Feder in die lichtbogenlöschende Masse hineingezogen wird, so dass die entstehende Unter brechungsflamme im Füllmaterial erstickt wird.
Die Abb. 10 stellt die neue Patrone ein gesetzt in einen Sicherungssockel dar, und zwar in demselben Massstab, wie eine nicht überlastungsträge Patrone nach Abb. 11. Die neue Patrone ist länger als die bisherige. Hierbei sind die Abmessungen so getroffen, dass sich die überlastungsträge Patrone mit ihrem längeren Stöpselkopf ohne weiteres an Stelle der alten Patrone mit ihrem kurzen Stöpselkopf verwenden lässt.
Overload slow, short-circuit-proof fuse cartridge. To protect motors, it is advantageous to use fuses that allow the greatest possible utilization of the Mo sector. In order to make this possible, the fuses must both allow permissible high temporary overloads of the motor and withstand the starting currents which, especially in three-phase motors with squirrel cage rotors, are a multiple of the operating current.
It is well known that the commonly used fuse cartridges are not very suitable for this. In the best case, they can withstand three times their rated current for a few seconds, while in order to protect these motors they would have to endure about seven times that amount during the same time, while at the same time protecting the motor against permanent overloads.
Efforts have therefore been made for a long time to create fuse cartridges that can continuously withstand strong current surges of about seven times their rated current for a few seconds and about 1.5 times. They should therefore be sluggish against temporary high overloads; This is why they are also referred to as slow overload fuses.
Well-known overload-reluctant fuse cartridges contain, for example, conductors that are soldered together with soft solder and which spring apart laterally when the solder melts. The soldering point is heated here by a resistance winding. Fusion wires are not used here. This is why these cartridges are not short-circuit-proof, especially since the use of arc-absorbing filler material in the entire construction is closed.
Similar overload-reluctant solder fuse cartridges have also been used in series with short-circuit-proof i-fuse cartridges. Fuse cartridges are also known in which the fusible wires embedded in an arc-extinguishing filling are soldered together in the middle with soft solder. However, this soldering point is not very effective because the soldering ends of the fusible wire cannot move from one another because of the filling compound.
Finally, it was proposed to connect several conductors in parallel in a cartridge, one of which is provided with a soldering point under tension on the side, in a filling-free chamber, while the other represents a fuse wire in a chamber with arc-extinguishing filling.
All of these arrangements do not meet the requirements of a simple, short-circuit-proof, overload-inert fusible link, the latter and others not because the arrangement of a conductor with a laterally spring loaded solder joint and a fusible conductor in the particular fusible channel requires too large dimensions.
The invention solves the problem in such a way that the fusible conductor arranged in a chamber filled with arc-extinguishing compound is under the action of a spring located outside of the filling compound, which tries to separate the soft solder point. All parts of the arrangement are accommodated in the interior of the short-circuit-proof cartridge provided with front contact pieces.
The drawing gives, for example, in Figs. 1 to 9 different Ausführungsfor men in the manner of a normal backup cartridge with distinctive pin.
There are in all Fig. 1 to 9 a of the cartridge body, b and c the end contact caps, d the fuse wire within the arc-extinguishing, expediently made of a solid substance, for example .Sand existing filling compound e; f is a heat-absorbing metal block into which the fusible wire is soldered with soft solder at g;
h is a spring that pulls against the soldering point of the fuse wire, e.g. is a cavity in which the spring or metal body can move freely. 1. are fireproof panes, for example made of asbestos.
The purpose of the metal block f is to absorb heat and to delay the melting process even further, so that the desoldering temperature only arises after a longer current load. The soldering point to be influenced by current heat can be designed in different ways. The fuse wire can be soldered directly into the Me tallklotz; But it can also be soldered in according to Fig. 9 with the help of a soldering shoe p, through which its end is strengthened and to which it is attached, for example, by squeezing.
This increases the soldering area and thus the friction between the soldering metal and the fusible wire. This prevents the fuse wire from pulling out of the soldering even when the load is low.
The embodiments of Figs. 1 to 7 show mutual differences with respect to the arrangement of the metal block. This is in Fig. 1 and? arranged above the filling compound, a tension spring being inserted between it and the upper end contact cap. Fig. 2 shows the cartridge with unsoldered fuse wire and relaxed spring. The dotted part of the fusible wire represents the melted part of the fusible wire. The melting took place within the filling compound, which followed the metal block, and has loosened and expanded.
Fig. 3 shows a cartridge in which two tension springs are used, the lower one being connected directly to the fuse wire. In Fig. 4 the metal block is located directly under the upper front contact cap; Here, too, the <I> tension </I> spring is directly connected to the fuse wire; the soldering point is here at an approach of the metal block within the filling compound.
The cartridge according to Fig. 5 ent holds the metal block approximately in the middle of the cartridge body, and that it is completely embedded in the filling compound, which is unbe thought here, since it does not participate in the movement; it is also relatively thin, so it acts less as a heat-absorbing body.
Two tension springs are also provided here. Fig. (@ Shows a cartridge in which the foot contact pin o contains the metal block, and Fig. 7 shows a cartridge in which two metal blocks and two springs are used.
The tension springs always take part in the current conduction in these Pa trons and can, depending on whether they should contribute to the heating of the solder joint, consist of more or less conductive metal. A parallel-connected conductor can also be added to them to support them, which is marked with m in Fig. 6, for example.
In Fig. 8 o is a flexible lead wire to the metal block; Like the fuse wires of all embodiments, this can consist of resistance material, but should not serve as the actual fuse wire. The spring h is designed here as a compression spring which is supported against the filling compound or against the sealing washer. It does not take part in the power line, while this is the case with all springs according to Fig. 1 to 7.
There. The fusible wire is subjected to tensile stress as well as the soldering point, a thin resistance wire with greater tensile strength can be connected in parallel to a thin fusible wire for smaller currents to relieve strain, which protects the fusible wire against tearing, as indicated in Fig. 8 with dots.
The interrupter alarm required for fuse cartridges can also be provided for the cartridges described. In Fig. 8 it is formed as a rod n, which is pushed forward by the metal block under the pressure of the spring.
All these embodiments are based on the idea of connecting two conductors stretched out between front contact pieces within an elongated channel by means of soft soldering and through one likewise into the cartridge body; but outside of the filler compound surrounding the fusible conductor, to stress the spring so that the solder joint is pulled apart in the axial direction to the fusible conductor when the solder is softened.
The cartridges according to Figs. 4, 5, 6, 10 are also arranged in such a way that the end of the fusible conductor which is under the action of the spring and which is soldered with soft solder into the arc-extinguishing compound after the spring has been blown out is drawn in, so that the resulting interruption flame is smothered in the filling material.
Fig. 10 shows the new cartridge inserted in a fuse base, on the same scale as a non-overloading cartridge according to Fig. 11. The new cartridge is longer than the previous one. The dimensions are such that the overload-reluctant cartridge with its longer plug head can easily be used in place of the old cartridge with its short plug head.