DE1018972B

DE1018972B - Schmelzleiter fuer geschlossene Schmelzeinsaetze

Info

Publication number: DE1018972B
Application number: DEW16780A
Authority: DE
Inventors: Richard Scholz
Original assignee: Wickmann Werke AG
Current assignee: Wickmann Werke AG
Priority date: 1955-05-27
Filing date: 1955-05-27
Publication date: 1957-11-07

Description

DEUTSCHES

Schmelzleiter für geschlossene Schmelzeinsätze, z. B. D-Sicherungen, NH-Sicherungen, werden in mannigfaltiger Ausführung als parallel geschaltete Einzelleiter, gitterförmig ausgestanzte Streifen oder Bänder mit Ouerschnittsverminderungen durch Lochungen oder Kerbungen für das Ansprechen im Kurzschlußgebiet sowie mit niedrigschmelzenden Lotaufträgen entsprechend der Grenz- bzw. Uberstromcharakteristik angewandt. Silber, Kupfer, Aluminium, Zink und gegebenenfalls deren Legierungen sind vorzugsweise die Werkstoffe der Schmelzleiter. Als Schmelzlot für Schmelzleiter mit träger Kennlinie werden in erster Linie Zinn, Kadmium, Blei, Zink, Antimon und deren Legierungen in Form von Drähten, Bändern oder dosierten Mengen entweder direkt auf den durchgehenden Schmelzleiter in vorgesehene Lochungen, Kerbungen u. dgl. aufgebracht oder bei geteilten Schmelzleitern zwischen dieselben gelötet.

Die bisherige Fertigung von gitterförmigen Schmelzleitern aus Bandmaterial mit Aussparungen zwischen den einzelnen Schmelzstreifen ergibt erheblichen Werkstoffverlust und damit eine Verteuerung bei hochwertigen Schmelzleiterwerkstoffen, wie Silber oder silberplattiertem Kupfer.

Entsprechend der nachstehend beschriebenen Erfindung wird dieser Nachteil beseitigt, indem die Schmelzleiterteile aus einem Metallband derart ausgestanzt werden, daß sich durch ineinandergeschachtelte Anordnung ein abfalloses Stanzteil ergibt. Die aus einem Stück bestehenden Schmelzleiterteile weisen erfindungsgemäß eine solche Form auf, daß ein in der Mitte durchgehender, die einzelnen Schmelzstreifen verbindender Steg entsteht und auf einer Seite die Anzahl der Schmelzstreifen gleich η und auf der anderen Seite gleich η + 1 bei ungerader Gesamtzahl der einzelnen Schmelzstreifen, bei gerader Gesamtzahl der einzelnen Schmelzstreifen beiderseits des Steges gleich η ist und daß die jeweils den . Schmelzstreifen gegenüberliegenden Aussparungen gleich der Länge und Breite der einzelnen Schmelzstreifen sind. Der durch diese Formgebung mittels Stanzens erhaltene Steg kann mit an sich bekannten Ouerschnittsverminderungen durch Lochungen und/ oder Einkerbungen versehen werden, um damit eine Beeinflussung der Kennlinie im Grenz- bzw. Überstromgebiet zu erreichen.

Für die Ansprechzone im Kurzschlußgebiet sind Aussparungen in Form eines Langloches oder Schlitzes eingestanzt, welche zur Längsachse des einzelnen Schmelzstreifens einen Winkel einschließen, so daß sich zwei in Reihe liegende Ansprechstellen bilden, welche an der schwächsten Stelle querschnittsgleich sind oder je nach der Schrägstellung unter-Schmelzleiter
für geschlossene Schmelzeinsätze

Anmelder:

Wickmann -Werke Aktiengesellschaft,
Witten-Annen, Annenstr. 113

Richard Scholz, Witten-Annen,
ist als Erfinder genannt worden

schiedliche Querschnitte aufweisen. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß bei querschnittsgleicher Schwächung beide Schmelzstellen gleichzeitig ansprechen und der Abbrand der Schmelzleiter zunächst entlang dem stetig zunehmenden Querschnitt beiderseits des Langloches erfolgt und, falls dann noch keine Löschung eintritt, weitere Teile des Schmelzstreifens nach den Enden und der Mitte zu zum Abschmelzen kommen. Bei ungleicher Querschnittsschwächung erfolgt das Abschmelzen beider Ansprechstellen zeitlich nacheinander, aber unter sonst ähnlichem Vorgang. Durch diese Anordnung wird das Auftreten hoher Spannungsspitzen unterdrückt.

Ein kompletter Schmelzleiter mit träger Kennlinie baut sich auf aus je zwei gleichen gestanzten Schmelzleiterteilen und einem die Strombrücke im Grenzstromgebiet bildenden homogenen Band eines niedrigschmelzenden Lotes, welches zwischen die durchgehenden Stege der zwei Schmelzleiterteile gelötet ist. Dies ergibt durch die großen Lötflächen eine sichere mechanische Verbindung der beiden Schmelzleiterteile. Ein besonderer Vorteil ist darin zu sehen, daß die Lotbänder für alle Stromstufen gleich breit und nur in der Dicke verschieden sind, keine Aussparungen aufweisen und ohne jeden Werkstoffverlust in genau gezogenen Abmessungen verarbeitet werden. Vor oder nach dem Löten werden die gestanzten Schmelzleiterteile dergestalt gebogen, daß jedes Schmelzleiterteil eine rhombus-, rhomboid-oder V-ähnliche Form ergibt. Dadurch wird erreicht, daß die so verformten kompletten Schmelzleiter in der Mitte des geschlossenen Schmelzeinsatzkörpers auf einem relativ kleinen Raum einen nicht durch Aussparungen unterbrochenen homogenen Schmelzlotkörper darstellen, wobei durch die beiderseits des Lotbandes liegenden, ebenfalls nicht unterbrochenen

799 759/326

Stege der Schmelzleiterteile infolge der guten Wärmeleitfähigkeit ein schneller Temperaturausgleich herbeigeführt wird und das Schmelzen des Lotes über die ganze Breite des Schmelzleiters gleichzeitig erfolgt. Ein weiterer Vorteil dieser" derartig verformten Schmelzleiter ist dadurch gegeben, daß die einzelnen Schmelzstreifen in der Kurzschluß-Ansprechzone versetzt auseinanderliegende, durch Zwischenräume getrennte Schmelzbahnen ergeben, wobei das jeden einzelnen Streifen umgebende Löschmittel eine gute Wärmeableitung bei Betrieb mit Nennstrom sicherstellt und das Löschvermögen bei Kurzschlüssen günstig beeinflußt.

Die Erfindung wird nach der Zeichnung (Fig. 1 bis 8) erläutert und beispielsweise dargestellt.

Aus einem bandförmigen Schmelzleiterwerkstoff entsprechender Breite und Dicke, Fig. 1, werden die einzelnen Schmel-zleiterteüe I₁1' in derart ineinandergeschachtelter Anordnung ohne Werkstoffverlust (außer den erforderlichen Lochungen) ausgestanzt, daß bei ungerader Anzahl der Schmelzstreifen 2 eines Schmelzleiterteiles die η Streifen des Schmelzleiterteiles 1 zwischen den %+1 Streifen des Schmelzleiterteiles 1' liegen. Bei gerader Anzahl der Schmelzstreifen eines Schmelzleiterteiles ist die Zahl der zwischeneinanderliegenden Schmelzstreifen bei beiden Schmelzleiterteilen I₁ 1' = n.

Die Schmelzstreifen 2 hängen durch einen nicht unterbrochenen Steg 3 zusammen, welcher mit an sich bekannten Querschnittsschwächungen beliebiger Form 4 versehen sein kann. Die Schmelzstreifen 2 sind mit zur Längsachse schräg stehenden Langlöchern oder Schlitzen 5 beiderseits des Steges 3 versehen. Durch diese Anordnung werden zwei in Reihe liegende querschnittsgleiche oder querschnittsverschiedene Einschnürungen 6, 6' gebildet. Bei querschnittsverschiedener Einschnürung liegt der größere Querschnitt bei 6'. Beim Ansprechen der Sicherung wird der Abschmelzvorgang nach Fig. 2 derart erfolgen, daß zunächst die zwei Einschnürungen die Unterbrechung einleiten und der Abschmelzvorgang sich in zwei parallel entgegenlaufenden Bahnen in Richtung der Pfeile entsprechend dem stetig zunehmenden Querschnitt der verbleibenden Stege 7, T fortsetzt.

In Fig. 3 ist ein kompletter Schmelzleiter in V-förmig gebogener Ausführung in zwei Ansichten mit einer geraden Anzahl der einzelnen Schmelzstreifen dargestellt. Dieser komplette Schmelzleiter baut sich aus zwei gestanzten Schmelzleiterteilen 1, V nach Fig. 1 auf, die durch Zwischenlöten eines nicht unterbrochenen, homogenen Lotbandes 8 aus Metall mit niedrigem Schmelzpunkt oder einer niedrigschmelzenden Legierung mechanisch fest verbunden sind, wobei das Lotband für alle Stromstufen die gleiche Breite hat und nur in der Dicke dem jeweiligen Nennstrom angepaßt ist. Das Zwischenlöten kann vorzugsweise vor oder wahlweise nach dem Biegen der Schmelzleiterteile 1,1' erfolgen.

Fig. 4 stellt einen Querschnitt der Schmelzleiteranordnung dar, wie er sich durch diese Formgebung im eingebauten Zustand ergibt.

In Fig. 5 ist ein kompletter Schmelzleiter in rhombusförmig gebogener Ausführung in zwei Ansichten mit einer ungeraden Anzahl der einzelnen Schmelzstreifen dargestellt. Diese Ausführung findet Vorzugsweise bei größeren Nennströmen Anwendung, wobei nach Fig. 6 auch gegebenenfalls zwei komplette Schmelzleiter parallel geschaltet werden können. Der Aufbau dieser Schmelzleiter ist derselbe wie unter Fig. 3 beschrieben.

Fig. 7 stellt einen Querschnitt der Schmelzleiteranordnung mit zwei parallel eingebauten kompletten Schmelzleitern dar. Durch entsprechende Anordnung der gegebenen Zahl der einzelnen Schmelzstreifen läßt sich eine symmetrische Aufteilung ausführen, welche sich dem meist mit rundem Querschnitt ausgebildeten Schmelzraum des Sicherungskörpers gut anpaßt.

Die Fertigung läßt sich außerordentlich wirtschaftlich gestalten, da das Lotband in großen Längen hergestellt wird und die Lötung kontinuierlich durchgeführt werden kann. Durch diese Art der Fertigung ergeben sich Schmelzleiterbänder von beliebiger Länge durch Aneinanderreihen der einzelnen Schmelzleiterteile nach Fig. 8, welche dann nach Bedarf der verlangten Schmelzleiterbreite entsprechend abgetrennt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Gitterförmiger Schmelzleiter für geschlossene Schmelzeinsätze, aus zwei gestanzten Schmelzleiterteilen bestehend, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einem Stück bestehenden Schmelzleiterteile eine solche Form aufweisen, daß ein in der Mitte durchgehender, die einzelnen Schmelzstreifen (2) verbindender Steg (3) entsteht und auf einer Seite die Anzahl der Schmelzstreifen gleich η und auf der anderen Seite gleich η + 1 bei ungerader Gesamtzahl der einzelnen Schmelzstreifen, bei gerader Gesamtzahl der einzelnen Schmelzstreifen beiderseits des Steges gleich η ist und daß die jeweils den Schmelzstreifen gegenüberliegenden Aussparungen (2') gleich der Länge und Breite der einzelnen Schmelzstreifen sind.

2. Schmelzleiter für geschlossene Schmelzeinsätze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schmelzstreifen beiderseits des Steges mit an sich bekannten Aussparungen in Form von Langlöchern oder Schlitzen (5) versehen sind, welche in Richtung der Längsachse einen Winkel einschließen und zwei in Reihe liegende querschnittsgleiche oder querschnittsverschiedene Einschnürungen ergeben.

3. Schmelzleiter für geschlossene Schmelzeinsätze nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die einzelnen Schmelzstreifen verbindende Steg mit an sich bekannten Aussparungen oder Kerben als Querschnittsschwächungen zur Beeinflussung der Kennlinie versehen ist.

4. Schmelzleiter für geschlossene Schmelzeinsätze nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei Stanzteile in der Mitte in der gesamten Stegbreite und -länge (3) durch einen eine Schmelzbrücke bildenden Lotmetallstreifen (8) verbunden werden.

5. Schmelzleiter für geschlossene Schmelzeinsätze nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schmelzbrücke bildende, über seine ganze Länge querschnittsgleiche Lotmetallstreifen keine Aussparungen oder sonstigen Querschnittsverminderungen aufweist und die eineinzelnen Schmelzstreifen lückenlos verbindet.

6. Schmelzleiter für geschlossene Schmelzeinsätze nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lotmetallstreifen bei allen Schmelzleitergrößen die gleiche Breite, aber je nach Nennstrom verschiedene Dicke aufweist.

7. Schmelzleiter für geschlossene Schmelzeinsätze nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekenn-

zeichnet, daß entweder die einzelnen Stanzteile oder vorzugsweise die kompletten Schmelzleiter nach der paarweisen Verbindung durch den Lotmetallstreifen mittels Biegens eine doppel-V-, -rhombus- oder -rhomboidähnliche Form erhalten.

8. Verfahren zur Fertigung von Schmelzleitern nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die einzelnen Stanzteile in kontinuierlichem Arbeitsgang mit dem Lotstreifen zu einem Band beliebiger Länge verarbeitet und je nach gewünschter Breite verlustlos getrennt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 1 817 291.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen