Schutzvorrichtung<B>für</B> elektrische Stromkreise gegen unzulässige Erwärmang. Die bekannten Schutzvorrichtungen für clektriselie Stromkreise gegen unzulässigü Erwärmung gliedern sich in zwei Gruppen, nämlich in sogenannte Schmelzsicherungen und sogenannte Temperatursicherungen. Die Schmelzsicherungen, welche aus einem vom Strom durchflossenen Leiter, in der Regel einem Metalldraht, bestehen, werden durch die im Leiter selbst vom hindurchfliessenden Strom erzeugte Joulesche Wärme geschmol zen.
Bei deii- Temperatursicherungen wird dagegen eine Lötstelle in erster Linie durch direkte Wärmestrahlung seitens einer strom- durchflossenen und in einem der Stromstärke in dem zu schützenden Stromkreise entspre- ehenden Masse erwärmten Wicklung erwärmt,. derart, dass beim Überschreiten eines gewissen Temperaturgrades der Wicklung die' Lötstelle ausgelötet wird, was zur Unterbrechung des Stromes im Stromkreise führt.
Die Schmelzsicherungen gewähren nur einen Schutz gegen plötzliche sehr starke Überlastungen und beim Auftreten von Kurzschlüssen oder dergleichen, wohingegen die Temperatursicherungen den Stromkreis, zum Beispiel einen Motor, gegen zu hohe Er wärmung durch eine längere, aber weniger starke Überlastung schützen.
Das Wesen der den Erfindungsgegenstand bildenden Schutzvorrichtung für elektrische Stromkreise gegen unzulässige Erwttrmuncy> besteht in der Verbindung einer Temperatur sicherung mit einer Schmelzsicherung in der Weise, dass durch das Anspreclien der Te-m- peratursicherung der Strom in vermehrtem Masse durch die Schmelzsiclierung geleitet und dadurch diese zum Schmelzen gebracht wird.
Die Zeichnung veranschaulicht mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegen standes. Darin zeigen: Fig. <B>1</B> ein Schaltungsschema für geringere <B><I>kn</I></B> Stromstärken, Fig. <B>29</B> eine Ausführungsforin der Schutz- vorricht-ung nach dem Schema der Fig. <B>1</B> im Längsschnitt, rii:
-. <B>3</B> und 4 die zugehörige Temperatur sicherung im Ruhezustand und nach dem<B>An-</B> sprechen, Fig. <B>5</B> ein Sehaltungsschema, für höhere Stromstarker, Fig. <B>6</B> eine in Form eines Steckers aus gebildete Schutzvorrichfimg nach dem Schema der Fig. <B>5,</B> im Längsschnitt, Fig. <B>7</B> einen Querschnitt nach der Linie A--4 der Fig. <B>6,</B> Fig. <B>8</B> das Schaltungssehema einer ins besondere für induktive Verbraucher be stimmten Schutzvorrichtung,
Fig. <B>9</B> einen Teil eines vierten Schaltungs- sehemas, und Fig. <B>10</B> eine A.usfüh'rungsform der Schutz vorrichtung nach dem Schema der Fig. <B>9,</B> die gleichzeitig einen Schutz gegen starke t' kurzzeitige Überlastungen gewährt.
Bei dem in Fig. <B>1</B> dargestellten Schalt schema ist<B>1</B> die zu schützende )Äricklung oder die Wicklung einer im zu schützenden Stromkreis eingeschalteten Heizspule. 2 ist die Temperatursicherung und<B>3</B> die Schmelz- sicherun-,. Die Temperatursicherung 2 ist pa rallel zur Schmelzsicherung<B>3</B> gelegt und von einer Lötstelle ans leicht schmelzbarem 'He- fall gebildet,
die dem Stromdurebgang nur gerincen Widerstand epteecensetzt. infolue- . n el e# dessen fliesst im Ruhezustande fast der ganze Strom durch die Lötstelle und mir ein geringer Teilstrom durch die Sehmelzsicherung <B>3.</B> Letz tere ist also gewissermassen durch die Löt stelle kurzgeschlossen.
Die Lötstelle ist räum- lieh in unmittelbarer Nähe der Wiekluno- <B>1</B> ode-r gar in dieser selbst anzubrirgen, so dass sie von dieser erwärmt wird und, falls die Temperatur das zulässige Mass überschreitet, ausgelötet wird. Dadurcb. wird der über die Lötstelle fliessende Teilstrom unterbrochen und der ganze Strom fliesst durch die Siehe- rung <B>3,</B> welche nun zum Abschmelzen kommt t# und den Strom abschaltet.
Da das Spannungs gefälle an einer SAmelzsiellerun- mir uering 2# 21 ist, so kann bei richtiner Wahl derselben ein Lichtbogen nicht auftreten.
Fig. 2 zeigt ein Ausführunolsbeispiel für die konstruktive Ausbilduno, einer Schutz vorrichtung nach dem Schema der Fig. <B>1.</B> Dio Vorrichtung besteht dabei aus einem mit abnehmbarem Deckel 4 versellenen Gehäuse<B>5</B> aus Porzellan oder anderem Isolierstoff. Im Linern des Gehäuses ist die Ileizspule <B>1</B> an geordnet und eine auswechselbare, Schmelz- sieherung <B>3</B> bekannter Bauart.
Die Tempe- ratursieherung ist von einer in der Spule<B>1</B> auswechselbar -ehaltenen Hülse<B>6</B> gebildet, in derem Innern ein unter Wirkun',' der Druckfeder<B>7</B> stehender Bolzen<B>8</B> in der in Fic. _) und<B>3</B> -#P7eichneten Laue durüh die Lötstelle 2 befestigt ist.
Die Stromführung ist, entsprechend dem Seliema nach Fig. <B>1</B> derart, dass die Zufüb- rung durch die Schraubklemme <B>9</B> zum untern Ende der Spule<B>1</B> und vom obern Ende dieser .Spule einerseits durch die.
Kontaktfedprn <B>10</B> und die Sieherun- <B>3</B> zür Ableitun(,slzlpmme <B>11</B> erfolgt, anderseits durch den Ring<B>122</B> und die Hülse<B>6</B> über die Lötstelle 2 in den Bol zen<B>8</B> und von diesem über die untere Kon taktfeder 14 ebenfalls zur Klemme<B>11.</B> Die Spule<B>1</B> ist so bemessen, (hass sie sich beim Stromdurchang in genauer Vbereinstimmung mit der zu sebützenden Masehino erwärmt., so dass,
wenn in der Maschine eine sige Temperahirsteigerung auftritt" die Löt stelle 2 durch die in gleieher Weise anstei gende #Vzirm(, d,#r Spule<B>1</B> zum Erweiehen gebracht wird.
Der Bolzen<B>8</B> schnellt dann durch die Wirkung der Feder<B>7,</B> wie in Fig. 4 dargestellt. in die Höhe und kommt dadurch ausser Berührmig niit der Konfaktfeder 14 (Figl. <B>4),</B> so dass der von der Temperatur sicherung gebildete Nebensehlusskreis unter- broehen, das heisst der Kurzschluss der Siche rung<B>3</B> aufgehoben wird. Nunmehr fliesst der ganze Strom über die Sicherung<B>3,</B> #velehe da durch zum Schmelzen kommt und den Strom abschaltet.
Um die Vorriebtuil- von neuem verwen den züi können. braucht nur der Dechel #I abgenommen und sowohl der Sehmelzstöpsel <B>3,</B> als auch die Hülse<B>6</B> gegen eine neue (in Fig. <B>3</B> dargestellte) Hülse ausgewechselt züi werden. Die Hülse<B>6</B> ist zweeks leichterer Auswechselbarkeit im obern Ende mit einem kegeIförmigen. gesehlitzten Kopf<B>15</B> versehen, welcher sieh in den Ring 12 einpresst und dadurch den Kontakt bildet.
Bei dem in Fig. <B>5</B> dargestellten, für höhere Stromstärken bestimmten Beispiel ist die Lötstelle der Temperatursicherung nicht stromdurchführend. Die Sehmelzsicherung <B>3</B> ist, hier durch einen kleinen Hilisselialter 20 kurzgeschlossen, der gewöhnlich in ein geschaltetem Zustande sieh befindet und durch die ansprechende Temperatursicherung mechanisch geöffnet wird.
Die Temperatur- sieherunc besteht dabei wieder aus einem unter Wirkuno, einer nicht gezeichneten Fe der "dehenden Bolzen<B>8,</B> der in einer Hülse<B>6</B> und darin bei 2 festgelötet ist.
Er weicht die Lötstelle 2, so schnellt der Bol zen<B>8</B> vermöge seiner Federbelastung gegen den Schalter 20 und dreht diesen in die Aus- sehaltstellung. Dadurch wird wieder die zur Sicherung<B>3</B> parallel liegerde Kurzschluss- strecke unterbrochen, so dass der durcli die zu schiitzende fliessende Strom durch. die Schmelzsicherung<B>3</B> abgeschaltet wird.
Der unter Pedervirkung sitehende, Bol- 7en <B>8</B> lässt sieli mit der Hülse<B>6</B> an einem in der Spule bu-v#"e-Iieli angeordneten Magnet- hern so anbringen,
dass bei starkep Strom stössen der ganze Kern mit dem Bolzen<B>8</B> elehtromagnetiseh gegen den Hilfsselialter an-ehoben wird und dies#-ii zum Ausschalten bringt.
Eine auf die letztgenannte #\rt aus- !-,:i#1)ildete Ausführunrsform der Schutzvor- Z, richtung in Gestalt eines Steckers, für be wegliche Anseblussleitungen), ist in Fig. <B>6</B> n # mirl <B>7</B> Dabei ist<B>1</B> die Heizspule, ') die Lötstelle der Temperatursicherung,
<B>3</B> die Abschmelzsicherung und 20 der paral- l(1 zur letzterer liegende Hilfssehalter. Die- st#r Schalter besteht aus nvei kreisförinig ge- bo-enen, federnden Sehenkeln 21, die bei der in Fi(r. <B>6</B> gezeichneten Einschaltstellung L- durch das Kiiieliebelpaar 22 auseinander- #p.,
preizt Lind dadurch ge(Ten die mit den En den der Sehmelzsicherung <B>3</B> verbundenen Kontaktfedern 23 gepresst werden. Der elek- Irische Strom fliesst entsprechend dem Schema m#eh Firr. <B>5</B> vom Stecherstift 50 über eine nieht dargestellte Verbindung zu einer der beiden Konfaktfedern <B>'23,</B> dann zum Teil durch den Schalter 20, 21, zum Teil durch <B>die,</B> Schmelzsicherung<B>3</B> zur andern Kontakt feder<B>23,</B> weiter über eine ebenfalls nicht dargestellte Verbindung zur Spule<B>1,
</B> um den Stecker schliessliell durch die Leitungssehnur <B>51</B> zu verlassen.
Die zur Öffnung des Hilfssehalters 20, 21 dienende Vorrichtung besteht aus einem in der Spule<B>1</B> beweglich angeordneten Magnet kern 25, der durch eine schwache Feder<B>924</B> für gewöhnliell in der in Fig. <B>6</B> gezeichneten Tieflage gehalten wird. Das obere Ende des Magnetkernes 25 ist als dünner Stift<B>26</B> aus gebildet, weIcher sich mit seiner EncIplatte <B>27</B> von unten gegen den Kopf<B>28</B> einer un- magnetischen Hülse<B>29</B> legt.
Letztere sieht unter Wirkung der Feder<B>30,</B> welche die Hülse emporzudrücken bestrebt ist und durch die Lötstelle 2 für gewöhnlich hieran geliin- dert wird. Bei Überschreitung einer gewissen Temperatur der Spule<B>1</B> er-,##reicht <U>die</U> Löt stelle<B>92</B> und die freiwerdende Feder<B>30</B> drückt vermittelst der Hülse<B>29</B> das Kniehebelpaar nach oben durch.
Dadurch ziehen sieh die federnden Sellenkel 21 nach innen zusammen und ihre, Berührung mit den T#,oiit-,uhtfede-rn <B>23</B> wird aufgehoben, so dass nun die Siehe- rung <B>3</B> züm Durchsehmelzen korrmt.
Die in Fig. <B>6</B> und<B>7</B> dargestellte Einriel-i- tung wirkt -aber nicht nur bei -Überschrei tung einer gewissen Temperatuir, sondern ,auch beim Auftreten einer plötzlichen,<B>un-</B> zulässig hohen Stromstärke, indem dann der die unmagnetische Hülse<B>29</B> tragende'Nagnet- kern 25 durch die elektromagnetische Wir- hung des Stromes in die Spule ]iiiieiii,-ezocen wird,
und dadureh ebenfalls das Kniehebel- paar 21, 22 zur Öffnung des Hilfsschalters nach oben durelidrüGkt-. Auf diese Weise wird insbesondere bei auftretendem Kurzschluss ein schnelles Abschalten des Stromes erreicht, bevor eine schädliche Erwiarinung der Wieh- lung eintreten kann.
Um die Schutzvorrichtung nach dem elek tromagnetischen Abschalten von neuem in Betrieb zu setzen, ist es notwendig, den Deckel<B>31</B> um das Gelenh <B>32</B> aufzuklappen, die durchgebrannte Sicherung herauszuneli- eD men und den Hilfssehalter <B>20</B> mittelst eines durch die, Öffnung<B>33</B> zu steckenden Stiftes in die ezeielinete Sehlusslage zurüel#7,1,idrüli:- 9 hen, worauf das Eiii.;;
etzeil einer- neuen Si- (,hertin(Y e.rfol-eii kann. Durch dieAnordnun- der, wie bekannt, in einer Patrone unter gebrachten Sicherung<B>9</B> 1)- <B>- 3</B> über dem Zu angs- loeh <B>32)</B> für den Hilfssehalter ist man ge zwungen, beim Wiedereinlegen des Hilfs- sehalters <B>20.</B> 21 die.
Schmelzsicherung aus- ztiwevhseln, -wodurch ein Wiedereinsehalten des Stromes bei durchgebrannter Sicherung unmöglich gemacht ist. Beim Schmelzen der Lötstelle 2 infolge zu hoher Erwärmung muss natürlieh auch dieser Teil der Vorrich tung ausgewechselt werden.
Dabei ist auch die Temperatursicherung selbst nur nach Herausnahme der Sehraelzsicherung zugäng- lieb. Zum Sehutze (regen mechanische Be- schUigung kann die ganze Vorrichtung noch L, t3 von einem Meiallmantel <B>36</B> umgeben sein.
In Fig. <B>8</B> ist eine Schutzvorrichtung dar gestellt, welche insbesondere für induktive Stromverbra-neher, zum Beispiel für die Feld- wiel,-lun'r, grössereer Motoren, und für ähnliche Fälle<B>'</B> 2eeignet ist, wo beim Abschalten in folge Freiwerdens magnetischer Energien <I>n</I><B>Z,</B> ZD leicht 'Cberspannun",-,en und Lichtbogen- erseheinungen auftreten.
Hierbei pflegt man der Feldwieklung einen Seliutzwiderstand gleich der beizusehalten, durch den ein Ausgl magnetischen Energien stattfinden kann. Wenn dieser -Widerstand, wie üblich. dauernd parallel geschaltet ist, so stellt er einen unnötigen Energieverlust dar. Bei der An ordnung einer mit einer Sehmelzsieberung kombinierten Temperatursieherung <I>ist es</I> möglich, den Schutzwiderstand für gewöhn lich abzuschalten.
Beim Ansprechen der Temperatursicherung wird dann der Schutz- %viclerst-#incl parallel zum Stromverbraueher, züm Beispiel der zu schützenden Feldwirk- liiii-,."ibgeseli,iltet, während gleichzeitig die ,rvt,#vöhnlieli parallel zum Schalter der Tein- peratursieheruno,
liegende Sehme17sicherung den vollen Arbeitsstrom erhält und dadurch zum Durchsehmelzen gebracht wird und so- -nit den Arbeitsstrom abschaltet.
In Fig. <B>8</B> ist<B>1</B> die. -,#ja, etwiehlun- des 2D11 <B>C</B> zu schützenden Motors, in dem die Tempera tursicherung unmittelbar eingebaut ist. -,) <I>ist</I> die Lötstelle der letzteren und<B>3</B> eine Seliiiie17- sieherung, die so bemessen ist, dass sie schon beim Durchoan des -anzen normalen Ar beitsstromes durchschmilzt.
Die Schmelz- siellerung liegt parallel zum Schalter 20 der Temperatursicherung, so dass die Haupi- menge des Stromes gewöhnlich über den vom Schalter<B>'220</B> geschlossenen Nebenschl-risskreis <B>52</B> fliesst.<B>17</B> ist ein zwischen den beiden Leitern des zu sehützenden Stromkreises an geordneter Sehutzividerstand bekannter Art, der jedoch für ye-n,-ölinlieli im strornlosen Züi- stande sich befindet,.
Der Schalter 20 ist als Umschalter ausgebildet derart, dass er beim Ansprechen der Temperatursieherung einer seits den Nebenschluss <B>52)</B> unterbricht. ander seits den Schufzwiderstand <B>17</B> parallel zu der zu sehützenden Magnetwiel.:lun- <B>1</B> einschaltet.
Für die Umschaltungsbewegung des Schal ters '-)0 ist eine Feder<B>7</B> vorgesehen, welche auf eine am Selialter angelenkte Zugstange,<B>8</B> einwirkt, aber gewöhnlich dadurch unwirk sam bleibt, dass der Schalter unter Vermitt lung der Stange<B>8</B> in der in Fig. <B>8</B> gezeich neten Stellung durch die Lötstello 2 fest gehalten ist.<B>18,
18</B> sind die dem zu sehüt- zenden Stromkreis vorIgeschalteten Haupt- sehmelzsicherungen, die bei unzulfissi,#er Stromsteigerung das Abschalten des Stromes bewirken.
Die Wirkungsweise. dieser Einrichtung ist folgende: Im normalen Zustande fliesst der -rösste Teil des Arbeitsstroines über den Neben- schluss <B>52</B> und den Sehalter 20 zum Ver- braueher <B>1</B> und von da zum Netz zurück. Wird infolge unzulässiger Temperaturerhö hung im Verbraucher die Lötstelle 2 auf- gelötet so verstellt die Feder<B>7</B> den Schalter 20.
Dadurch wird der Nebensehluss <B>52</B> un terbrochen, so dass der volle Arbeitsstrom durch die Schmelzsieherung <B>3</B> fliesst, wo durch diese zum Durehsehmelzen yebraelit wird und somit den Arbeitsstrom abschalfel. Guleichzeitig wird aber durch den Schalter 20 der Seliutzwiderstand <B>17</B> parallel zum Strom verbraucher<B>1</B> geschaltet,
so dass die beim Abschalten des Arbeitsstromes im Verbrau- eher durch das Freiwerdeil magnetischer Energien indizierten Ströme durch den Wi derstand<B>17</B> vernichtet werden. Durch die Einrichtung nach Fig. <B>8</B> ist also ein voll kommen betriebssicheres Abschalten auch von induktiven Verbrauchern gewährleistet.
Bei geeigneter Bemessung des Widerstandes <B>17</B> könnte gegebenenfalls die im Nebensehluss zum Schalter 20 der Temperatursicherung liegende besondere Schmelzsicherung<B>3</B> und der Nebenschluss <B>52</B> auch entbehrt und deren Tätickeit von den Hauptsicherungen<B>18, 18</B> eD übernommen werden. In diesem Falle kon trolliert der als einfacher Einschalter aus- ge <B>,</B> bildete Schalter 20 der Temperatursiche- riing ausschliesslich den Schutzwiderstand<B>17,</B> der -wieder gewöhnlich abgeschaltet ist.
Beim Ansprechen der Temperatursicherung selialtet deren Schalter 20 den Widerst'aud <B>17</B> parallel zu dem zu schützenden Stromkreis. Infolgedessen fliesst ein zusätzlicher Arbeits strom durch den Widerstand<B>17,</B> womit na- tt"rgemäss eine Überschreitung der normalen Stärke des durch die Sicherungen<B>18, 18</B> flie ssenden Stromes verbunden ist, wdourch die Sicherungen<B>18, 18</B> zum Durchsehmelzen ge bracht werden, so dass sie den Arbeitsstrom unterbrechen.
Die dabei im Verbraucher<B>1</B> auftretenden Induktionsströme werden wie der durch den Schutzwiderstand<B>17</B> ver nichtet.
Die Temperafursicherungen besitzen im alluemeinen eine ziemlich grosse Verzögerung <B>z3</B> oder Trägheit, so dass stets eine gewisse Zeit vergeht-, bevor die Auslösung bezw. Auslötung des Schaltgliedes erfolgt. So notwendig oder erwünscht diese Trä,flieit für die normal vor kommenden Überlasiungen <I>ist, so</I> macht sie jedoch für verhältnismässig kurze und starke Überlastungen vielfach noch die Vorsc'haltung von normalen Schmelzsicherungen oder selbst tätigen Höchststromausschaltern erforderlich.
Lin die Empfindlichkeit der Temperatur- sichorung gegen plötzliche kurzzeitige, starke Überlastungen zu steigern, kann ihre in die- sein Falle wieder stromMlirende Lötstelle zweckmässig so bemessen oder mit einem vor geschalteten Hilfs- bezw. Schmelzdralit ver bunden sein,
dass bei kurzzeitigem Über schreiten einer gewissen Stromstärke die Löf- stelle durch den hindurchfliessenden Strom bis zum Erweichen erhitzt oder der ihr vor geschaltete Draht zum Durchsellmelzen ge bracht uni-] so die Temperatursicherung aus gelöst wird. Fig. <B>9</B> zeigt schematisch einen Teil einer solchen Anordnung.
Dabei ist 2 die stromführende Lötstelle, welche ähnlich wie im Sellaltschema nach Fig. <B>1</B> parallel zur Schmelzsicherung geschaltet ist und in wel cher hier ein vorgeschalteter Draht<B>19</B> ein gelötet ist, der bei plötzlicher Überlastung infolge des Stromdurchganges durchsehmilzt und dadurch den Kurzschluss der Schmelz- sieherung aufhebt.
Fig. <B>10</B> zeigt ein Ausfüllrungsbeispiel für die konstruktive Durchbildung einer solchen Sicherung, wie sie insbesondere zum Schutz von elektrischen Maschinen oder Apparaten benutzt und unmittelbar in diesen angebracht werden kann. In die Isolierplatte<B>37</B> eines Motorklemmbreites ist die mit Schrauben gewinde<B>38</B> versehene Patrone<B>39</B> einge schraubt, welche sowohl die Temperatursiche rung, als auch die parallel dazu geschaltete Schmelzsicherung enthält, die ihrerseits aus mehreren parallel geschalteten DräUten <B>3</B> ge bildet ist.
Dem unter Wirkung der Feder<B>7</B> stehenden, bei 2 festgelöteten Schaltstift<B>8</B> der Temperatursieherung ist ähnlich wie in Fig. <B>9</B> noch ein besonderer Schmelzdralit <B>19</B> vorgeschaltet, so dass letzterer mit der Tem- peratursielierung in Reihe geschaltet ist und beide gemeinsam zu den übrigen Schmelz drähten<B>3</B> parallel liegen. Das. untere Ende der Patrone, welches die Lötstelle 2 enthält, ist von der Heizspule<B>1</B> umgeben. Die Strom zuführung bezw. -Ableitung geschieht durch die Drähte 42, 43 und Klemmen 40, 41.
Der Zufüllrungsdraht <B>19</B> zum Sellaltstift <B>8</B> ist so bemessen, dass er den normalen Strom dauernd aushält, jedoch bei grösseren Stromwerten, zumBeispiel doppelter oder dreifacherStrom- stärke, schon abschmilzt, wenn auch die Löt- stelle 2 noch nicht angesprochen haben sollte.
Bei länger andauernden, weniger starken Überlastungen tritt infolge der dann statt findenden Erwärmung der Lötstelle 2 durch die zu schützende Maschine bezw. die Illeiz- spule <B>1</B> ein Erweichen der Lötstelle ein, so dass der Sehaltstift <B>8</B> durch die Feder<B>7</B> in die Ausschaltungsstellung bewegt wird.
In beiden Fällen erfolgt die Absehaltung des Stromes '#adureh, dass der vom Dra17t 19, Sehaltstift <B>8</B> und Lötstelle 2 gebildete Ne- bensehluss zur Schmelzsicherung -eöffnet wird, so dass die Schmelzsielierung <B>3</B> den vollen Strom erhält und schmilzt.
Protective device <B> for </B> electrical circuits against inadmissible heating. The known protective devices for clever electrical circuits against inadmissible heating are divided into two groups, namely so-called fuses and so-called temperature fuses. The fuses, which consist of a conductor through which the current flows, usually a metal wire, are melted by the Joule heat generated in the conductor itself by the current flowing through it.
In contrast, in the case of thermal fuses, a soldering point is primarily heated by direct thermal radiation from a winding through which current flows and is heated to a mass corresponding to the current strength in the circuit to be protected. in such a way that when a certain temperature level of the winding is exceeded, the soldering point is unsoldered, which leads to the interruption of the current in the circuit.
The fuses only provide protection against sudden very strong overloads and the occurrence of short circuits or the like, whereas the temperature fuses protect the circuit, for example a motor, against excessive heating by a longer but less severe overload.
The essence of the protective device for electrical circuits against inadmissible heat, which forms the subject of the invention, consists in the connection of a temperature fuse with a fuse in such a way that when the temperature fuse is activated, the current is increasingly passed through the fuse and thereby it is brought to melt.
The drawing illustrates several exemplary embodiments of the subject matter of the invention. These show: FIG. 1 a circuit diagram for lower currents, FIG. 29 an embodiment of the protective device -ung according to the scheme of Fig. <B> 1 </B> in longitudinal section, rii:
-. <B> 3 </B> and 4 the associated temperature protection in the idle state and after the <B> response </B>, Fig. <B> 5 </B> a view diagram, for higher currents, Fig. < B> 6 </B> a protective device formed in the form of a plug according to the scheme of FIG. 5, </B> in longitudinal section, FIG. 7 </B> a cross section along the line A- -4 of Fig. 6, Fig. 8: the circuit diagram of a protection device especially intended for inductive loads,
FIG. 9 shows part of a fourth circuit diagram, and FIG. 10 shows an embodiment of the protective device according to the diagram in FIGS / B> which at the same time provides protection against strong t 'short-term overloads.
In the circuit diagram shown in FIG. 1, <B> 1 </B> is the winding to be protected or the winding of a heating coil connected in the circuit to be protected. 2 is the temperature fuse and <B> 3 </B> is the fusible link. The temperature fuse 2 is placed parallel to the fuse <B> 3 </B> and is formed by a soldering point on the easily fusible 'he case,
which only sets low resistance epteec to the current passage. infolue-. n el e # of this, almost all of the current flows through the soldering point in the idle state and a small part of the current flows through the floating fuse <B> 3. </B> so the latter is to a certain extent short-circuited by the soldering point.
The soldering point is to be spatially borrowed in the immediate vicinity of the Wiekluno <B> 1 </B> or even in it itself, so that it is heated by it and, if the temperature exceeds the permissible level, is unsoldered. Dadurcb. the partial current flowing over the solder joint is interrupted and the entire current flows through the reference <B> 3, </B> which now melts t # and switches off the current.
Since the voltage gradient on a fuse ring is 2 # 21, an arc cannot occur if the correct choice is made.
Fig. 2 shows an exemplary embodiment for the structural training, a protective device according to the scheme of FIG. 1. The device consists of a housing <B> 5 </B> with a removable cover 4 Porcelain or other insulating material. The core coil <B> 1 </B> is arranged in the liner of the housing and is an exchangeable, fusible seal <B> 3 </B> of a known type.
The temperature regulator is formed by a sleeve <B> 6 </B>, which is held exchangeably in the coil <B> 1 </B> and inside which a compression spring <B> 7 </ B > standing bolt <B> 8 </B> in the in Fic. _) and <B> 3 </B> - # P7eichneten Laue because the soldering point 2 is attached.
The current conduction is, according to the Seliema according to Fig. 1 </B>, such that the supply through the screw terminal <B> 9 </B> to the lower end of the coil <B> 1 </B> and from the upper end of this .Spule on the one hand by the.
Kontaktfedprn <B> 10 </B> and the Sieher- <B> 3 </B> for derivation (, slzlpmme <B> 11 </B>, on the other hand by the ring <B> 122 </B> and the Sleeve <B> 6 </B> over the soldering point 2 into the bolt <B> 8 </B> and from this via the lower contact spring 14 also to the terminal <B> 11. </B> The coil <B > 1 </B> is dimensioned in such a way (it heats up during the passage of the current in exact accordance with the Masehino to be protected., So that,
if a moderate increase in temperature occurs in the machine, "the soldering point 2 is brought to arousing by the #Vzirm (, d, # r coil <B> 1 </B>, which increases in the same way.
The bolt <B> 8 </B> then snaps through the action of the spring <B> 7, </B> as shown in FIG. 4. and thus comes out of contact with the contact spring 14 (FIG. 4), so that the secondary short circuit formed by the temperature fuse is interrupted, i.e. the short circuit of fuse 3 / B> is canceled. Now all the current flows through the fuse <B> 3, </B> #velehe melts through it and switches off the current.
To reuse the Vortriebtuil- the züi can. all you need to do is remove the dechel #I and replace both the plug <B> 3 </B> and the sleeve <B> 6 </B> with a new sleeve (shown in FIG. 3) to be replaced. The sleeve <B> 6 </B> has a conical shape in the upper end to make it easier to replace. Seated head <B> 15 </B>, which presses into ring 12 and thereby forms the contact.
In the example shown in FIG. 5 and intended for higher currents, the soldering point of the temperature fuse does not carry current. The floating fuse <B> 3 </B> is short-circuited here by a small Hilisselialter 20, which is usually in a switched state and is opened mechanically by the appropriate temperature fuse.
The temperature gauge again consists of an under-active, an unillustrated Fe of the "stretching bolts <B> 8 </B> which is soldered in a sleeve <B> 6 </B> and in it at 2.
If it gives way to the soldering point 2, the bolt <B> 8 </B>, by virtue of its spring loading, snaps against the switch 20 and turns it into the hold-open position. As a result, the short-circuit path parallel to fuse <B> 3 </B> is interrupted again, so that the current to be protected flows through. the fuse <B> 3 </B> is switched off.
The bolt <B> 8 </B>, which is under pedal action, can be attached with the sleeve <B> 6 </B> to a magnetic core arranged in the coil bu-v # "e-Iieli in such a way that
that with a strong current the whole core with the bolt <B> 8 </B> is raised electromagnetically against the auxiliary coil and causes this to switch off.
An embodiment of the protective device based on the last-mentioned # \ rt (i # 1) is in the form of a plug, for movable connection lines), is shown in Fig. <B> 6 </B> n # mirl <B> 7 </B> where <B> 1 </B> is the heating coil, ') the soldering point of the temperature fuse,
<B> 3 </B> the fuse and 20 the auxiliary holder located parallel (1 to the latter. This switch consists of several circular, resilient lugs 21, which in the case of the in Fi (r . <B> 6 </B> shown switched-on position L- by the pair of kiiieliebelpaar 22 apart- #p.,
Lind praises thereby ge (Ten the contact springs 23 connected to the ends of the safety fuse <B> 3 </B> are pressed. The electrical current flows according to the scheme m # eh Firr. <B> 5 </B> from Piercer 50 via a connection, not shown, to one of the two connector springs <B> '23, </B> then partly through switch 20, 21, partly through <B> the </B> fuse <B> 3 < / B> to the other contact spring <B> 23, </B> further via a connection to the coil <B> 1, also not shown,
</B> to finally leave the connector through the cable string <B> 51 </B>.
The device used to open the auxiliary holder 20, 21 consists of a magnet core 25 which is movably arranged in the coil 1 and which is usually operated by a weak spring 924 in the position shown in FIG. <B> 6 </B> drawn low position is kept. The upper end of the magnetic core 25 is designed as a thin pin <B> 26 </B>, which, with its EncI plate <B> 27 </B>, extends from below against the head <B> 28 </B> of an un- magnetic sleeve <B> 29 </B>.
The latter sees, under the action of the spring 30, which the sleeve tries to push up and is usually relieved by the soldering point 2. If the coil <B> 1 </B> er -, ## exceeds a certain temperature, <U> the </U> soldering point <B> 92 </B> and the released spring <B> 30 </ B are sufficient > by means of the sleeve <B> 29 </B> presses the pair of toggle levers upwards.
As a result, you see the resilient arm 21 pull together inward and their contact with the T #, oiit-, uhtfede-rn <B> 23 </B> is canceled, so that the reference <B> 3 </ B > Corrmt to melt through.
The setting shown in FIGS. 6 and 7 is effective not only when a certain temperature is exceeded but also when a sudden one occurs > un- </B> permissible high current strength, in that the magnetic core 25 carrying the non-magnetic sleeve <B> 29 </B> is then moved into the coil by the electromagnetic action of the current] iiiieiii, -ezocen,
and thereby also the pair of toggle levers 21, 22 to open the auxiliary switch upwards by pressing. In this way, particularly when a short circuit occurs, the current is switched off quickly before a harmful warming can occur.
In order to put the protective device back into operation after the electromagnetic switch-off, it is necessary to open the cover <B> 31 </B> around the gelenh <B> 32 </B>, remove the blown fuse and remove it the auxiliary holder <B> 20 </B> by means of a pin to be inserted through the opening <B> 33 </B> back into the specific position # 7,1, usually: - 9, whereupon the egg. ;;
etzeil a- new Si (, hertin (Y e.rfol-eii can. Due to the arrangement, as is known, in a cartridge under fuse <B> 9 </B> 1) - <B> - 3 </ B> above the too angular <B> 32) </B> for the auxiliary holder, when reinserting the auxiliary holder <B> 20. </B> 21 the.
Disconnect the fuse, which makes it impossible to maintain the current again if the fuse has blown. When the solder joint 2 melts as a result of excessive heating, this part of the device must of course also be replaced.
The temperature fuse itself is only accessible after removing the visual protection. For the sake of protection, the entire device can also be surrounded L, t3 by a metal jacket <B> 36 </B>.
In Fig. 8, a protective device is shown, which is used in particular for inductive power consumers, for example for field wiel, lun'r, larger motors, and for similar cases / B> 2 is suitable where, when switching off as a result of the release of magnetic energies <I>n </I> <B> Z, </B> ZD, 'overvoltage', s and arcing can easily occur.
In doing so, a self-resistance equal to that through which a compensation of magnetic energies can take place is maintained. If this resistance, as usual. is permanently connected in parallel, it represents an unnecessary loss of energy. If a temperature booster is arranged <I> with a Sehmelzsieberung </I> it is possible to switch off the protective resistor for normal purposes.
When the temperature fuse responds, the protection% viclerst- # incl is parallel to the power consumer, for example the field effect to be protected liiii -,. "Ibgeseli, iltet, while at the same time the, rvt, # vöhnlieli parallel to the switch of the temperature regulator,
The lying safety fuse receives the full working current and is thereby caused to melt through and thus switches off the working current.
In Fig. 8, <B> 1 </B> is the. -, # yes, around the 2D11 <B> C </B> motor to be protected, in which the temperature protection is directly installed. -,) <I> <I> is </I> the soldering point of the latter and <B> 3 </B> a seliiiie17- se, which is dimensioned in such a way that it melts through when the normal working current is passed through.
The fusible link lies parallel to the switch 20 of the thermal fuse, so that the main amount of current usually flows through the shunt circuit <B> 52 </B> closed by the switch <B> '220 </B>. <B > 17 </B> is a well-known type of visual protection between the two conductors of the circuit to be protected, but which is in a no-current condition for ye-n, -ölinlieli.
The switch 20 is designed as a changeover switch in such a way that it interrupts the shunt <B> 52) </B> when the temperature generator responds. on the other hand, the shuffling resistor <B> 17 </B> turns on parallel to the Magnetwiel.:lun- <B> 1 </B> to be protected.
For the switching movement of the switch '-) 0 a spring <B> 7 </B> is provided, which acts on a pull rod, <B> 8 </B>, which is linked to the Selialter, but usually remains ineffective because the The switch is held in place by the soldering pin 2 in the position shown in FIG. 8, with the aid of the rod <B> 8 </B>. <B> 18,
18 </B> are the main safety fuses connected upstream of the circuit to be protected, which cause the current to be switched off in the event of an unzulfissi, increase in current.
The way it works. This facility is as follows: In the normal state, most of the work routine flows via the bypass <B> 52 </B> and the switch 20 to the consumer <B> 1 </B> and from there back to the network . If the soldering point 2 is soldered on as a result of an impermissible increase in temperature in the consumer, the spring <B> 7 </B> adjusts the switch 20.
As a result, the secondary flow <B> 52 </B> is interrupted, so that the full working current flows through the fusible link <B> 3 </B>, where it becomes permanent melt and thus the working current peeled off. At the same time, however, the switch 20 switches the self-resistance <B> 17 </B> in parallel to the power consumer <B> 1 </B>,
so that the currents indicated by the release of magnetic energies when the working current is switched off are destroyed by the resistance <B> 17 </B>. The device according to FIG. 8 also ensures a completely reliable shutdown of inductive loads.
If the resistance <B> 17 </B> is suitably dimensioned, the special fuse <B> 3 </B> located in the bypass to switch 20 of the temperature fuse and the shunt <B> 52 </B> could possibly also be dispensed with and their activity are taken over by the main fuses <B> 18, 18 </B> eD. In this case, the switch 20, designed as a simple on / off switch, of the temperature fuse controls exclusively the protective resistor 17, which is usually switched off again.
When the temperature fuse responds, its switch 20 switches the resistance 17 in parallel to the circuit to be protected. As a result, an additional operating current flows through the resistor 17, which naturally results in the normal strength of the current flowing through the fuses 18, 18 being exceeded, wdourch the fuses <B> 18, 18 </B> are brought to blow through so that they interrupt the operating current.
The induction currents occurring in the consumer <B> 1 </B> are destroyed like that by the protective resistor <B> 17 </B>.
The temperature fuses generally have a fairly long delay <B> z3 </B> or inertia, so that a certain time always elapses before they are triggered or respectively. The switching element is desoldered. As necessary or desirable as this leakage is for the normally occurring overloads, it often makes it necessary to provide normal fuses or self-operating high-current switches for relatively short and heavy overloads.
In order to increase the sensitivity of the temperature protection against sudden, short-term, strong overloads, the soldering point that flows again in this case can be appropriately sized or with an upstream auxiliary or Be connected to fused metal,
that if a certain amperage is briefly exceeded, the loosening point is heated to softening by the current flowing through it, or the wire connected in front of it is melted through and the temperature fuse is triggered. Fig. 9 schematically shows part of such an arrangement.
Here, 2 is the current-carrying soldering point, which is connected in parallel to the fuse, similar to the Sellaltscheme according to FIG. 1, and in which an upstream wire <B> 19 </B> is soldered Sudden overload caused by the passage of the current melts through and thereby eliminates the short circuit of the melting point.
FIG. 10 shows an example for the construction of such a fuse as it can be used in particular to protect electrical machines or apparatus and can be attached directly to them. The cartridge <B> 39 </B> with a screw thread <B> 38 </B> is screwed into the insulating plate <B> 37 </B> of a motor clamping width, which provides both the temperature fuse and the parallel one contains switched fuse, which in turn is formed from several parallel-connected wires <B> 3 </B> ge.
The switching pin <B> 8 </B>, which is under the action of the spring <B> 7 </B> and is soldered firmly at 2, is similar to that in FIG. <B> 9 </B> with a special fusible wire <B> 19 </B> upstream, so that the latter is connected in series with the temperature isolation and both are jointly parallel to the remaining fusible wires <B> 3 </B>. The. The lower end of the cartridge, which contains the soldering point 2, is surrounded by the heating coil <B> 1 </B>. The power supply respectively. -Discharge occurs through wires 42, 43 and terminals 40, 41.
The feed wire <B> 19 </B> to the Sellaltstift <B> 8 </B> is dimensioned so that it can withstand the normal current continuously, but already melts at higher current values, for example double or triple the current strength, even if that Solder joint 2 should not have addressed yet.
With longer lasting, less severe overloads occurs due to the then instead of heating of the soldering point 2 by the machine to be protected BEZW. the Illeiz coil <B> 1 </B> a softening of the soldering point, so that the retaining pin <B> 8 </B> is moved into the disengaged position by the spring <B> 7 </B>.
In both cases, the current '#adureh is cut off so that the bypass to the fuse formed by wire 19, retaining pin <B> 8 </B> and soldering point 2 is opened so that the fuse <B> 3 </ B> receives full current and melts.