DE102008036672B3

DE102008036672B3 - Electrical fuse for protecting electrical circuit in automobile against overload, has connecting piece with conductive cross-section larger than that of strip in zone, where piece continuously passes into circular formation of strip

Info

Publication number: DE102008036672B3
Application number: DE200810036672
Authority: DE
Inventors: Joachim Neubert
Original assignee: Leoni Bordnetz Systeme GmbH
Current assignee: Leoni Bordnetz Systeme GmbH
Priority date: 2008-08-06
Filing date: 2008-08-06
Publication date: 2010-03-04
Anticipated expiration: 2028-08-07

Abstract

The fuse (2) has a fusible region (6) comprising a conductor strip (12) and connected to connecting regions (4A, 4B). The fusible region has fusible zones (14, 16) that are designed for high over-current and low over-current conditions respectively. A low-melting material e.g. tin or tin alloy, is applied on a ring according to kind of a fusion bead. The zones are connected with a connecting piece (20) of the strip. The piece has conductive cross-section that is larger than that of the strip in one of the zones (14), where the piece continuously passes into a circular formation of strip.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schmelzsicherung.The The invention relates to an electrical fuse.

Elektrische Schmelzsicherungen werden in vielen Bereichen zum Schutz von Stromkreisen gegen Überströme eingesetzt. Schmelzsicherungen sind insbesondere auch weit verbreitet im Automobilbereich zur Absicherung des Bordnetzes bzw. von Teilbereichen hiervon. Die hierbei eingesetzten Schmelzsicherungen sind hierbei oftmals für sehr hohe Ströme im zwei- bis dreistelligen Ampere-Bereich ausgebildet. Die eingesetzten Leitungen sind für einen vorgegebenen Nennstrom ausgelegt. Wird dieser Nennstrom überschritten, muss zuverlässig gewährleistet sein, dass die Schmelzsicherung auslöst, d. h. dass sie aufschmilzt. Hierbei muss in Abhängigkeit des Überstroms, ob also ein lediglich geringer Überstrom beispielsweise im Bereich bis zum 1,5-Fachen des Nennstroms, oder ein hoher Überstrom im Bereich des Vielfachen des Nennstroms vorliegt, beispielsweise bei einem Kurzschluss, ein Auslösen zeitnah sichergestellt sein. In Abhängigkeit des Überstroms bestehen unterschiedliche Anforderungen an das Auslöseverhalten der Schmelzsicherung. Während bei einem geringen Überstrom vergleichsweise lange Auslösezeiten toleriert und teilweise auch wünschenswert sind, muss bei hohen Überströmen, wie beispielsweise bei Kurzschlussströmen, ein unmittelbares Auslösen, d. h. ein Aufschmelzen in kürzester Zeit, gewährleistet sein.electrical Fuses are used in many areas to protect circuits used against overcurrents. Fuses are also widely used in the automotive industry to protect the on-board network or parts of it. The Here used fuses are often very high streams formed in the two- to three-digit ampere range. The used Lines are for designed a predetermined rated current. If this rated current is exceeded, must be reliably guaranteed be that the fuse triggers, d. H. that she melts. This must be dependent on the overcurrent, So if only a slight overcurrent For example, in the range up to 1.5 times the rated current, or a high overcurrent in the range of the multiple of the rated current, for example in case of a short circuit, a trip be ensured promptly. Depending on the overcurrent There are different requirements for the tripping behavior the fuse. While at a low overcurrent comparatively long trip times tolerated and sometimes desirable are at high overcurrents, such as for example, in the case of short-circuit currents, an immediate tripping, d. H. a melting in the shortest time Time, guaranteed be.

Aus der DE 10 2004 046 387 A1 ist eine Schmelzsicherung für Hochstromanwendung zu entnehmen, bei der zwischen zwei Anschlussbereichen ein ringförmiges Schmelzsicherungselement vorgesehen ist. Aus der DE 694 15 592 T2 ist eine Schmelzsicherung zu entnehmen, bei dem auf einen Schmelzkörper ein niedrigschmelzendes Metall aufgebracht ist, welches zusammen mit dem Schmelzkörper eine eutektische Legierung bildet, deren Schmelzpunkt geringer ist als die des ursprünglichen Schmelzkörpers.From the DE 10 2004 046 387 A1 shows a fuse for high current application, in which an annular fuse element is provided between two connection areas. From the DE 694 15 592 T2 discloses a fuse in which a fusible metal low-melting metal is applied, which forms a eutectic alloy, the melting point of which is lower than that of the original fused body together with the fused body.

Aus der US 5,821,847 ist eine Schmelzsicherung mit einem Schmelzstreifen zu entnehmen, der in einem Schmelzbereich einen verringerten Querschnitt aufweist. Aus der DE 696 03 469 T2 ist eine Schmelzsicherung zu entnehmen, bei der im Schmelzbereich so genannte Pelletlöcher im Blechstreifen ausgebildet sind, in die ein „Pellet”, bestehend aus einem durchschmelzstrom-verringernden Material, wie beispielsweise Zinn, eingesetzt werden kann.From the US 5,821,847 a fuse with a melting strip is to be taken, which has a reduced cross-section in a melting area. From the DE 696 03 469 T2 is to be taken from a fuse in which in the melting area so-called pellet holes are formed in the metal strip into which a "pellet", consisting of a durchschmelzstrom-reducing material such as tin, can be used.

Weitere bekannten Schmelzsicherungen sind beispielsweise zu entnehmen aus DE-26 22 085 , GB-499 999 und CH-217 062 .Other known fuses can be seen for example from DE-26 22 085 . GB-499,999 and CH-217,062 ,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schmelzsicherung insbesondere für den Einsatz im Kraftfahrzeugbereich, anzugeben, die ein definiertes Auslöseverhalten sowohl bei geringen als auch bei hohen Überströmen aufweist.Of the Invention is based on the object, a fuse in particular for the Use in the motor vehicle sector, specify a defined triggering behavior has both low and high overcurrents.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine elektrische Schmelzsicherung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Schmelzsicherung weist danach einen zwischen zwei Anschlussbereichen angeordneten Schmelzbereich auf, der einen metallischen Leiterstreifen umfasst, der gegenüber den Anschlussbereichen einen verringerten Leiterquerschnitt aufweist. Der Schmelzbereich weist nunmehr zwei voneinander beabstandete und unterschiedlich ausgebildete Schmelzzonen auf, wobei die eine, erste Schmelzzone für einen hohen Überstrom und die andere, zweite Schmelzzone für einen geringen Überstrom ausgelegt ist.The Task is according to the invention solved by an electrical fuse with the features of the claim 1. The fuse then has one between two connection areas arranged melting region, which has a metallic conductor strip that covers the opposite Connection areas has a reduced conductor cross-section. The melting area now has two spaced apart and differently formed melting zones, wherein the one, first Melting zone for a high overcurrent and the other, second melting zone for a slight overcurrent is designed.

Dadurch besteht die Möglichkeit, die beiden Schmelzzonen jeweils im Hinblick auf die jeweilige Auslöseanforderung bei einem geringen bzw. hohen Überstrom optimiert auszubilden, so dass insgesamt ein definiertes Auslöseverhalten erreicht wird. Von besonderer Bedeutung ist auch, dass die beiden Schmelzzonen voneinander beabstandet sind, d. h. zwischen ihnen befindet sich ein Teilstück des Leiterstreifens, so dass sich die beiden Schmelzzonen nicht wechselseitig beeinflussen. Es besteht nicht die Gefahr, dass undefinierte Auslösezustände vorliegen, die zu einem zu frühen oder zu späten Auslösen führen. Durch die zwei voneinander beabstandeten Schmelzzonen liegt daher ein definiertes Aufschmelzen an definierten Positionen vor. Insgesamt ist hierdurch die Auslegung und Herstellung der Schmelzsicherung im Hinblick auf das definierte Auslöseverhalten vereinfacht und kann insbesondere prozesssicher reproduzierbar bei einer Massenfertigung eingestellt werden.Thereby it is possible, the two melting zones in each case with regard to the respective triggering request at a low or high overcurrent optimized form, so that a total of a defined tripping behavior is reached. Of particular importance is also that the two melting zones spaced apart from each other, d. H. between them is located a section of the conductor strip, so that the two melting zones are not influence each other. There is no danger of being undefined Trigger states exist, the one too early or too late Lead trigger. By the two spaced melting zones is therefore one defined melting at defined positions. All in all This is the design and manufacture of the fuse simplified with regard to the defined tripping behavior and In particular, it can be reliably reproducible in mass production be set.

Zur Ausbildung der zweiten Schmelzzone ist auf den Leiterstreifen ein niedrigschmelzendes Material aufgebracht, welches also eine geringere Schmelztemperatur als das Material des Leiterstreifens aufweist. Beim Aufschmelzen des niedrigschmelzenden Materials führt dies zu einem Eindiffundieren desselben in das Material des Leiterstreifens, wodurch dessen Eigenschaften verändert werden. Vorzugsweise wird hierzu Zinn oder eine Zinnlegierung herangezogen. Durch diese Maßnahme wird in an sich bekannter Weise das Aufschmelzverhalten bei geringen Überströmen definiert eingestellt. Hierbei wird ausgenutzt, dass bei geringen Überströmen zwar eine Erwärmung des Leiterstreifen-Materials auftritt, dieses jedoch zunächst nicht aufschmilzt. Aufgrund der niedrigen Schmelztemperatur schmilzt lediglich das aufgebrachte niedrigschmelzende Material auf. Anschließend werden durch das Eindiffundieren, beispielsweise des Zinns in das Kupfermaterial des Leiterstreifens, die Materialeigenschaften des Leiterstreifens in der zweiten Schmelzzone beeinflusst, so dass nunmehr der elektrische Widerstand im Leiterstreifen erhöht und/oder die Schmelztemperatur des Leiterstreifens in diesem Bereich verringert ist.To form the second melting zone, a low-melting material is applied to the conductor strip, which therefore has a lower melting temperature than the material of the conductor strip. As the low melting point material melts, it diffuses into the material of the conductor strip, thereby changing its properties. Preferably, this tin or a tin alloy is used. By this measure, the melting behavior is set defined at low overcurrents in a conventional manner. In this case, it is exploited that at low overcurrents, although a heating of the conductor strip material occurs, but this does not melt first. Due to the low melting temperature, only the applied low-melting material melts. Subsequently, by the diffusing, for example, the tin in the Kupfermate rial of the conductor strip, the material properties of the conductor strip in the second melting zone influenced so that now increases the electrical resistance in the conductor strip and / or the melting temperature of the conductor strip is reduced in this area.

Um das Material definiert und prozesssicher aufbringen zu können und im Auslösefall ein zuverlässiges Aufschmelzen und Eindiffundieren zu gewährleisten, weist der Leiterstreifen im Bereich der zweiten Schmelzzone eine Aufnahme oder ein Depot für das niedrigschmelzende Material auf. Der Leiterstreifen ist hierzu ringförmig ausgebildet und das niedrigschmelzende Material ist auf diesen Ring nach Art einer Schmelzperle aufgebracht.Around to be able to define the material in a defined and reliable way and in the case of triggering a reliable one To ensure melting and Eindiffundieren, points the conductor strip in the area of the second melting zone a receptacle or a depot for the low-melting Material on. The conductor strip is annularly formed for this purpose and the low melting point material is on this ring according to Art applied to a melted bead.

Die beiden Schmelzzonen sind mit einem Verbindungsstück des Leiterstreifens miteinander verbunden, welches einen deutlich größeren Leitungsquerschnitt aufweist als der Leiterstreifen in den Schmelzzonen. Zum einen wird durch das Verbindungsstück eine ausreichende Beabstandung zwischen den beiden Schmelzzonen gewährleistet, so dass diese sich nicht wechselseitig beeinflussen.The both melting zones are connected to one another by a connecting piece of the conductor strip, which has a much larger cable cross-section has as the conductor strip in the melting zones. For one thing through the connector a sufficient spacing between the two melting zones guaranteed so that they do not affect each other mutually.

Zum anderen wird durch die Ausgestaltung des Leiterstreifens mit dem größeren Leitungsquerschnitt auch gewährleistet, dass ein Aufschmelzen tatsächlich nur in den Schmelzzonen definiert auftritt.To the Another is due to the design of the conductor strip with the larger cable cross-section also ensures that a meltdown actually only defined in the melting zones occurs.

Das Verbindungsstück verbreitert sich hierbei kontinuierlich in Richtung zu der ringförmigen Ausbildung und geht ohne weitere Einschnürung oder Einkerbung in den Ring der zweiten Schmelzzone über. Auch hierdurch ist gewährleistet, dass das Aufschmelzen nur an definierten Positionen erfolgt und keine wechselseitige Beeinflussung der beiden Schmelzzonen stattfindet.The joint widens continuously in the direction of the annular formation and goes without further constriction or Notch in the ring of the second melting zone over. This also ensures that that the melting takes place only at defined positions and no mutual influence of the two melting zones takes place.

Zweckdienlicherweise ist der Schmelzbereich insgesamt asymmetrisch ausgebildet und die erste Schmelzzone ist dem einen Anschlussbereich zugewandt und die zweite Schmelzzone dem anderen Anschlussbereich. Die beiden Schmelzzonen sind daher Platz sparend aneinander gereiht zwischen den beiden Anschlussbereichen angeordnet. Jede Schmelzzonen-Art ist daher jeweils exakt nur einmal und nicht etwa redundant angeordnet. Unter Schmelzzonen-Art wird verstanden, dass die einzelnen Schmelzzonen unterschiedlich im Hinblick auf unterschiedliche Auslöseverhalten ausgebildet sind. Vorzugsweise sind exakt zwei unterschiedlich ausgebildete Schmelzzonen vorgesehen. Prinzipiell können aber auch weitere Arten von Schmelzzonen vorgesehen sein, die jeweils ein unterschiedliches Auslöseverhalten zeigen.Conveniently, the melting area is asymmetrical overall and the first Melting zone faces the one connection region and the second Melting zone the other connection area. The two melting zones are therefore space-saving strung together between the two connection areas arranged. Each type of melting zone is therefore exactly only once and not arranged redundantly. Under melting zone type becomes understood that the individual melting zones different in terms on different triggering behavior are formed. Preferably, exactly two differently formed Envisaged melting zones. In principle, but also other types be provided by melting zones, each having a different triggering behavior demonstrate.

Die erste Schmelzzone ist vorzugsweise gebildet durch einen Engbereich des Leiterstreifens, in dem dieser den geringsten Leitungsquerschnitt aufweist. Durch den geringsten Leitungsquerschnitt weist der Leiterstreifen daher im Engbereich den größten Widerstand auf, so dass er sich bei einem Überstrom im Engbereich am stärksten erwärmt. Insbesondere bei einem hohen Überstrom, beispielsweise Kurzschlussstrom, führt dies zu einem schnellen Ansteigen der Temperatur über die Schmelztemperatur des Materials des Leiterstreifens, welches bevorzugt Kupfer ist. Außerhalb dieses Engbereichs weist der Leiterstreifen einen deutlich größeren Querschnitt auf derart, dass sichergestellt ist, dass das Aufschmelzen bei hohen Überströmen ausschließlich im Engbereich erfolgt. Zweckdienlicherweise ist der Engbereich hierbei durch eine langgestreckte Einschnürung bzw. Verringerung der Breite des Leiterstreifens ausgebildet.The first melting zone is preferably formed by a narrow region of the conductor strip, in which this the smallest line cross-section having. Due to the smallest cable cross-section, the conductor strip therefore in the congestion area the greatest resistance on, so he turned on an overcurrent strongest in the congestion area heated. Especially with a high overcurrent, For example, short-circuit current, this leads to a fast Increase in temperature over the melting temperature of the material of the conductor strip, which is preferred Copper is. Outside This narrow area has the conductor strip a much larger cross-section in such a way that it is ensured that the melting at high overcurrents exclusively in Narrow area. The narrow range is expedient here by an elongated constriction or reduction of Width of the conductor strip formed.

Im Hinblick auf eine kostengünstige Ausgestaltung sind die beiden Anschlussbereiche und der sie verbindende Leiterstreifen als ein Stanzblech aus einem geeigneten Leitermaterial, insbesondere Kupfer oder eine Kupferlegierung, ausgebildet.in the In view of a cost-effective Design are the two connection areas and connecting them Conductor strips as a stamped sheet of a suitable conductor material, in particular copper or a copper alloy, formed.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in einer schematischen und vereinfachten ausschnittsweisen Darstellung den Leiterbereich einer Schmelzsicherung.One embodiment The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. These shows in a schematic and simplified fragmentary Representation of the conductor area of a fuse.

Die in der Figur ausschnittsweise dargestellte Schmelzsicherung 2 umfasst zwei gegenüberliegende Anschlussbereiche 4A, 4B, mit denen die Schmelzsicherung 2 mit dem zu sichernden Stromkreis verbunden wird. Die beiden Anschlussbereiche 4A, 4B sind über einen Schmelzbereich 6 miteinander verbunden. Der Schmelzbereich 6 ist üblicherweise eingehaust, beispielsweise mit einem Kunststoffgehäuse umgeben. Dieses ist bevorzugt zweischalig aufgebaut und weist Positionierungsstifte auf, die in entsprechende Positionierlöcher 8 in den Anschlussbereichen 4A, 4B gesteckt werden.The fuse shown in fragmentary form in the figure 2 includes two opposite connection areas 4A . 4B with which the fuse 2 is connected to the circuit to be secured. The two connection areas 4A . 4B are about a melting range 6 connected with each other. The melting range 6 is usually housed, for example, surrounded by a plastic housing. This is preferably constructed with two shells and has positioning pins which are in corresponding positioning holes 8th in the connection areas 4A . 4B be plugged.

Zum Anschluss an den zu überwachenden Stromkreis sind beim Ausführungsbeispiel in den beiden Anschlussbereichen 4, 4B Kontaktlöcher 10 vorgesehen, in die Kontaktbolzen eingreifen. Prinzipiell kann die Kontaktierung mit dem zu überwachenden Stromkreis auch anderweitig, beispielsweise durch Steckkontakte, etc. erfolgen.For connection to the circuit to be monitored are in the embodiment in the two connection areas 4 . 4B vias 10 provided, engage in the contact pin. In principle, the contacting with the circuit to be monitored also otherwise, for example by plug contacts, etc. take place.

Die hier beschriebene Schmelzsicherung ist für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug zur Absicherung von hohen Strömen im zwei- bis dreistelligen Bereich vorgesehen. Insbesondere dient sie als Vorabsicherung und ist unmittelbar der Batterie nachgeschaltet. Um hierbei eine zuverlässige und sichere Kontaktierung in elektrischer als auch in mechanischer Hinsicht zu gewährleisten, sind die vergleichsweise großen Kontaktlöcher 10 vorgesehen, mit denen die Schmelzsicherung 2 auf entsprechende Kontaktbolzen aufgesetzt und dann beispielsweise mittels Schrauben befestigt wird.The fuse described here is intended for use in a motor vehicle to secure high currents in the two- to three-digit range. In particular, it serves as a pre-fuse and is immediately downstream of the battery. In order to ensure a reliable and secure contact in electrical as well as in mechanical terms, are the relatively large contact holes 10 provided with de the fuse 2 placed on corresponding contact pins and then fastened for example by means of screws.

Von besonderer Bedeutung ist nunmehr die besondere Ausgestaltung des Schmelzbereichs 6. Dieser umfasst einen Leiterstreifen 12, welcher die beiden Anschlussbereiche 4A, 4B leitend miteinander verbindet. Wie aus der Figur zu entnehmen ist, weist dieser Leiterstreifen 12 im Vergleich zu den beiden Anschlussbereichen 4A, 4B eine deutlich geringere Breite auf, die beispielsweise nur 1/10 der Breite der Anschlussbereiche 4A, 4B beträgt. Insgesamt weist daher der Leiterstreifen 12 einen deutlich verringerten Leiterquerschnitt und damit einen erhöhten Widerstandswert im Vergleich zu den Anschlussbereichen 4A, 4B auf. Die Anschlussbereiche 4A, 4B sowie der Schmelzbereich 6 sind als eine einstückige Baueinheit ausgebildet, und zwar als ein Stanzblech mit gleichbleibender Blechdicke. Das Material dieses Stanzteils ist vorzugsweise Kupfer oder eine Kupferlegierung.Of particular importance now is the particular design of the melting range 6 , This includes a conductor strip 12 , which the two connection areas 4A . 4B conductively connects with each other. As can be seen from the figure, this conductor strip 12 compared to the two connection areas 4A . 4B a significantly smaller width, for example, only 1/10 of the width of the connection areas 4A . 4B is. Overall, therefore, the conductor strips 12 a significantly reduced conductor cross section and thus an increased resistance compared to the connection areas 4A . 4B on. The connection areas 4A . 4B as well as the melting range 6 are formed as a one-piece assembly, as a stamped sheet with a consistent sheet thickness. The material of this stamped part is preferably copper or a copper alloy.

Von besonderer Bedeutung ist nunmehr, dass der Schmelzbereich 6 zwei unterschiedlich ausgebildete und voneinander beabstandete Schmelzzonen, nämlich eine erste Schmelzzone 14 und eine zweite Schmelzzone 16, aufweist.Of particular importance now is that the melting range 6 two differently shaped and spaced melting zones, namely a first melting zone 14 and a second melting zone 16 , having.

Die erste Schmelzzone 14 ist gebildet durch einen Engbereich des Leiterstreifens 12, in dem dieser seinen geringsten Leiterquerschnitt aufweist. Im Ausführungsbeispiel ist der Engbereich hierbei durch eine weitgehend langgestreckte Einschnürung gebildet. Der Engbereich ist hierbei über ein erstes Anschlussstück 18A mit dem Anschlussbereich 4A verbunden. Der Leiterstreifen 12 verjüngt sich kontinuierlich vom ersten Anschlussstück 18A zum Engbereich der ersten Schmelzzone 14 hin, um sich anschließend wieder auf die ursprüngliche Breite kontinuierlich zu verbreitern und in ein Verbindungsstück 20 des Leiterstreifens 12 überzugehen. Das Verbindungsstück 20 sowie das erste Anschlussstück 18A weisen in etwa die gleiche Breite und damit den gleichen Widerstand auf. Das Verbindungsstück 20 geht anschließend in die zweite Schmelzzone 16 über. Hierzu verbreitert sich das Verbindungsstück 20 zunächst kontinuierlich, um dann einen Ring auszubilden, welcher anschließend in ein zweites Anschlussstück 18B übergeht, über das die zweite Schmelzzone 16 mit dem zweiten Anschlussbereich 4B verbunden ist. Sowohl das Verbindungsstück 20 als auch das zweite Anschlussstück 18B verbreitern sich zu der Ringstruktur des Leiterstreifens 12 kontinuierlich, also ohne Einschnürungen oder sonstige Einkerbungen. Der durch die beiden Ringarme der Ringstruktur gebildete Leiterquerschnitt ist hierbei geringer oder allenfalls so groß wie der Leiterquerschnitt des Verbindungsstücks 20 bzw. des zweiten Anschlussstücks 18B, um das Aufschmelzen in der zweiten Schmelzzone 16 zu gewährleisten.The first melting zone 14 is formed by a narrow area of the conductor strip 12 in which this has its smallest conductor cross-section. In the exemplary embodiment, the narrow region is formed here by a largely elongated constriction. The narrow area is here via a first connection piece 18A with the connection area 4A connected. The conductor strip 12 tapers continuously from the first connector 18A to the narrow area of the first melting zone 14 then continuously widened again to the original width and into a connector 20 of the conductor strip 12 proceed. The connector 20 as well as the first connection piece 18A have approximately the same width and thus the same resistance. The connector 20 then goes to the second melting zone 16 above. For this purpose, the connector widened 20 initially continuously to form a ring, which then in a second connector 18B passes over the second melting zone 16 with the second connection area 4B connected is. Both the connector 20 as well as the second connector 18B widen to the ring structure of the conductor strip 12 continuous, without constrictions or other notches. The conductor cross section formed by the two ring arms of the ring structure is in this case smaller or at most as large as the conductor cross section of the connecting piece 20 or the second connector 18B to melt in the second melting zone 16 to ensure.

Aufgrund der Ringstruktur der zweiten Schmelzzone 16 weist diese ein zentrales Ringloch auf, in dem bzw. auf das eine Materialperle aus einem niedrigschmelzenden Material, insbesondere Zinn oder Zinnlegierung, in hier nicht näher dargestellter Weise aufgebracht ist.Due to the ring structure of the second melting zone 16 this has a central annular hole in which or on which a material bead made of a low-melting material, in particular tin or tin alloy, is applied in a manner not shown here.

Durch diese spezielle Ausgestaltung des Schmelzbereichs 6 sind zwei definierte, voneinander beabstandete Schmelzzonen 14, 16 ausgebildet, die ein unterschiedliches, jedoch für sich jeweils definiertes Auslöseverhalten für unterschiedliche Überströme aufweisen. Aufgrund ihrer Beabstandung voneinander sind die beiden Schmelzzonen 14, 16 unabhängig voneinander. Die beiden Schmelzzonen 14, 16 weisen jeweils in etwa vergleichbare Längen auf. Das Verbindungsstück 20 weist in etwa eine zu der zweiten Schmelzzone 16 vergleichbare Länge auf. Insgesamt ist daher der Schmelzbereich 6 der aufeinander folgenden und beabstandeten Anordnung der Schmelzzonen 14, 16 asymmetrisch aufgebaut. Ausgehend von der Mitte des Leiterstreifens 12 ist daher der zum ersten Anschlussbereich 4A hin orientierte Teilbereich des Leiterstreifens 12 grundsätzlich verschieden von dem zweiten, zum zweiten Anschlussbereich 4B hin orientierten Teilbereich ausgebildet. Es ist von jeder Art der Schmelzzone 14, 16 auch jeweils exakt nur eine vorgesehen. Es ist keine redundante Ausgestaltung von Schmelzzonen ausgebildet, um ein definiertes Aufschmelzen an definierten Positionen bei definierten Auslösebedingungen sicherzustellen.Due to this special design of the melting range 6 are two defined, spaced apart melting zones 14 . 16 formed, which have a different, but each for each defined tripping behavior for different overcurrents. Due to their spacing from each other, the two melting zones 14 . 16 independently of each other. The two melting zones 14 . 16 each have approximately comparable lengths. The connector 20 has approximately one to the second melting zone 16 comparable length up. Overall, therefore, the melting range 6 the successive and spaced arrangement of the melting zones 14 . 16 asymmetrically constructed. Starting from the middle of the conductor strip 12 is therefore the first connection area 4A oriented portion of the conductor strip 12 basically different from the second, to the second connection area 4B formed oriented portion. It is of every kind of melting zone 14 . 16 also exactly one each provided. There is no redundant design of melting zones designed to ensure a defined melting at defined positions under defined triggering conditions.

Der Schmelzbereich 6 ist durch die Wahl des Materials und der geometrischen Ausgestaltung auf einen vorgegebenen Nennstrom beispielsweise im Bereich zwischen 150 und 200 Ampere eingestellt. Als Material für das Stanzblech ist vorzugsweise Kupfer eingesetzt, welches eine Schmelztemperatur von etwa 980°C hat. Bleibt der Strom unterhalb des Nennstroms, so erfolgt lediglich eine durch den elektrischen Widerstand bedingte geringfügige Erwärmung des Materials des Leiterstreifens 12 unterhalb der Aufschmelztemperatur der Zinnperle, welche bei etwa 220°C liegt. Bei einem geringen Überstrom, bei dem der Nennstrom beispielsweise um bis zu dem Zweifachen überschritten wird, übersteigt die Temperatur des Leiterstreifens 12 die Schmelztemperatur der Zinnperle, so dass diese aufschmilzt. Durch das Aufschmelzen diffiundiert Zinn in das Kupfer ein, wodurch sich quasi ein neues Material mit neuen Materialeigenschaften bildet, so dass sich der elektrische Widerstand und/oder die Schmelztemperatur des Leiterstreifens 12 im Bereich der zweiten Schmelzzone 16 verändert. Durch den erhöhten elektrischen Widerstand nimmt lokal im Bereich der zweiten Schmelzzone 16 die Temperatur deutlich zu, so dass insgesamt im Bereich der zweiten Schmelzzone ein Aufschmelzen der Ringarme des Leiterstreifens 12 erfolgt und die Schmelzsicherung 2 aufgrund des geringen Überstroms nach einer definierten vorgegebenen Zeitspanne auslöst.The melting range 6 is set by the choice of material and the geometric configuration to a predetermined rated current, for example in the range between 150 and 200 amps. The material used for the stamped sheet is preferably copper, which has a melting temperature of about 980 ° C. If the current remains below the rated current, then only a slight heating of the material of the conductor strip caused by the electrical resistance takes place 12 below the melting temperature of the tin bead, which is about 220 ° C. At a low overcurrent, for example, where the rated current is exceeded by up to two times, the temperature of the conductor strip exceeds 12 the melting temperature of the tin bead, so that it melts. As a result of the melting, tin diffuses into the copper, as a result of which virtually a new material with new material properties forms, so that the electrical resistance and / or the melting temperature of the conductor strip 12 in the area of the second melting zone 16 changed. Due to the increased electrical resistance decreases locally in the area of the second melting zone 16 the temperature increases significantly, so that a total in the second melting zone Melting of the ring arms of the conductor strip 12 takes place and the fuse 2 due to the low overcurrent triggers after a defined predetermined period of time.

Liegt umgekehrt ein sehr hoher Überstrom im Bereich des Vielfachen, beispielsweise mehr als Sechsfachen des Nennstroms vor, so führt dies zu einem sprung haften Anstieg der Materialtemperatur des Leiterstreifens 12 im Engbereich der ersten Schmelzzone 14, so dass diese innerhalb kürzester Zeit im Bruchteil einer Sekunde aufschmilzt und somit der Stromkreis unterbrochen wird.Conversely, if a very high overcurrent in the range of multiples, for example, more than six times the rated current before, this leads to a jump clinging increase in the material temperature of the conductor strip 12 in the narrow area of the first melting zone 14 , so that it melts within a very short time in a fraction of a second and thus the circuit is interrupted.

22: Schmelzsicherungfuse
4A, B4A, B: Anschlussbereichelands
66: Schmelzbereichmelting range
88th: Positionierlöcherpositioning
1010: Kontaktlöchervias
1212: Leiterstreifenconductor strips
1414: erste Schmelzzonefirst fusion zone
1616: zweite Schmelzzonesecond fusion zone
18A18A: erstes Anschlussstückfirst connector
18B18B: zweites Anschlussstücksecond connector
2020: Verbindungsstückjoint

Claims

Electric fuse ( 2 ) with two connection areas ( 4A . 4B ) and a fusion region ( 6 ) with a conductor strip ( 12 ), opposite the connection areas ( 4A ; 4B ) has a reduced conductor cross-section, the melting range ( 6 ) two spaced apart and differently formed melting zones ( 14 . 16 ), wherein the one, first melting zone ( 14 ) for a high overcurrent and the other, second melting zone ( 16 ) is designed for a slight overcurrent, wherein the conductor strip ( 12 ) in the region of the second melting zone ( 16 ) provides a receptacle and is annular and a low-melting material is applied to the ring in the manner of a melt bead, which has a lower melting temperature than the material of the conductor strip ( 12 ) and by diffusing into this changed its properties and wherein the two melting zones ( 14 . 16 ) with a connector ( 20 ) of the conductor strip ( 12 ) are connected, which has a much larger cross section of the conductor than the conductor strip ( 12 ) in the first melting zone ( 14 ) and the connector ( 20 ) merges continuously widening in the annular training.

Fuse ( 2 ) according to claim 1, wherein the melting range ( 6 ) is formed asymmetrically and the first melting zone ( 14 ) one connection area ( 4A ) and the second melting zone ( 16 ) to the other connection area ( 4B ) is facing.

Fuse ( 2 ) according to one of the preceding claims, in which the first melting zone ( 14 ) is formed by a narrow area with the smallest line cross section ( 12 ) of the conductor strip.

Fuse ( 2 ) according to claim 3, wherein the constriction area is defined by an elongate constriction of the conductor strip ( 12 ) is trained.

Fuse ( 2 ) according to one of the preceding claims, wherein the low-melting material is tin or a tin alloy.

Fuse ( 2 ) according to one of the preceding claims, in which the connection areas ( 4A . 4B ) and the conductor strips connecting them ( 12 ) are formed as a stamped sheet.