DE10224945A1

DE10224945A1 - Schmelzsicherungselement-Positionierungskörper

Info

Publication number: DE10224945A1
Application number: DE10224945A
Authority: DE
Inventors: Varinder K Kalra; Keith A Spalding; Conrad M Reeder
Original assignee: Cooper Technologies Co
Current assignee: Cooper Technologies Co
Priority date: 2001-06-05
Filing date: 2002-06-05
Publication date: 2002-12-12
Also published as: KR20020092814A; CN1389889A; CN100338712C; IL150036A0; KR100925311B1; TWI267098B; GB2376817B; IL150036A; GB2376817A; US6774760B2; GB0212716D0; MXPA02005535A; US20020190837A1

Abstract

Ein Schmelzsicherungskörper umfaßt ein erstes Ende, ein zweites Ende und eine durch ihn verlaufende Bohrung, die eine Schmelzsicherungselement-Baueinheit aufnimmt. Die Bohrung umfaßt einen Zwischenraumabschnitt mit einer ersten Querschnittsfläche und einen Positionierungsabschnitt mit einer zweiten Querschnittsfläche. Die erste Querschnittsfläche ist größer als die zweite Querschnittsfläche. Der Positionierungsabschnitt bildet einen Aufnahmeraum für die Aufnahme der Schmelzsicherungselement-Baueinheit und stellt sicher, daß das Schmelzsicherungselement im Zwischenraumabschnitt im wesentlichen mittig angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Schmelzsicherungen und insbesondere Schmelzsicherungen, die eingeschlossene Schmelzsicherungselemente enthalten, die elektrische Schaltkreise bereits bei geringen Überströmen öffnen.

Schmelzsicherungen werden in großem Umfang als Überstrom- Schutzvorrichtungen verwendet, um kostspielige Beschädi gungen elektrischer Schaltungen zu verhindern. Schmelzsi cherungs-Anschlußklemmen bilden typischerweise eine elektrische Verbindung zwischen einer Stromquelle und einer elektrischen Komponente oder einer Kombination aus Komponenten, die in einer elektrischen Schaltung angeord net sind. Zwischen die Schmelzsicherungs-Anschlußklemmen sind eine oder mehrere schmelzbare Verbindungen oder Elemente oder eine Schmelzsicherungselement-Baueinheit geschaltet, so daß die schmelzbaren Elemente dann, wenn ein durch die Schmelzsicherung fließender elektrischer Strom eine vorgegebene Grenze überschreitet, einen oder mehrere Schaltkreise öffnen, indem sie durchschmelzen, wodurch eine Beschädigung elektrischer Komponenten ver hindert wird.

Ein Schmelzsicherungselement oder eine Schmelzsicherungs element-Baueinheit ist in ein nichtleitendes Gehäuse oder einen nichtleitenden Körper, der sich zwischen den An schlußklemmen erstreckt, eingeschlossen. Typischerweise enthält der Schmelzsicherungskörper eine im wesentlichen gleichmäßige Bohrung mit im wesentlicher konstanter Querschnittsfläche. Wenn das Schmelzsicherungselement oder die Schmelzsicherungselement-Baueinheit während des Zusammenbaus der Schmelzsicherung in die Bohrung des Schmelzsicherungskörpers eingesetzt wird, kann es vorkom men, daß das Schmelzsicherungselement in bezug auf die Bohrung nicht zentrisch angeordnet ist, mit anderen Worten, daß sich das Schmelzsicherungselement zu nahe an dem Schmelzsicherungskörper befindet. Wenn durch das Schmelzsicherungselement oder die Schmelzsicherungsele ment-Baueinheit ein Strom fließt, kann der Abschnitt des Schmelzsicherungskörpers, der sich am nähesten beim Schmelzsicherungselement befindet, von dem Schmelzsiche rungselement Wärme abführen, die andererseits zum Durch schmelzen des Schmelzsicherungselements beitragen würde. Dieser Wärmeverlust ist zwar bei hohen Überstromwerten, die große Wärmemengen erzeugen, vernachlässigbar, er kann jedoch die funktionale Zuverlässigkeit von Schmelzsiche rungselementen erheblich beeinträchtigen, wenn diese so entworfen sind, daß sie bereits bei verhältnismäßig geringen Überströmen, bei denen nur verhältnismäßig geringe Wärmemengen erzeugt werden, durchschmelzen. Dies trifft insbesondere auf den Fall zu, in dem die wärmsten Abschnitte des Schmelzsicherungselements nach dem Zusam menbau der Schmelzsicherung einen Abschnitt des Schmelz sicherungskörpers berühren.

Einige herkömmliche Schmelzsicherungen verwenden daher Mechanismen für eine geeignete Positionierung des Schmelzsicherungselements in einem Schmelzsicherungskör per. In einem Schmelzsicherungstyp werden beispielsweise Unterlegscheiben an jedem Ende eines Schmelzsicherungs körpers verwendet, damit das Schmelzsicherungselement die Seitenwände des Schmelzsicherungskörpers nicht berührt. Bei einem weiteren Schmelzsicherungstyp ist das Schmelz sicherungselement durch eine Öffnung in einem Schmelzsi cherungsende eingesetzt und mit dem Ende verlötet, so daß das Schmelzsicherungselement in einem Schmelzsicherungs körper korrekt positioniert ist, wenn das Ende am Körper befestigt ist. In einem nochmals weiteren bekannten Schmelzsicherungstyp wird in einem Schmelzsicherungskör per eine Brücke verwendet, die ein Schmelzsicherungsele ment trägt und verhindert, daß das Schmelzsicherungsele ment mit der Innenseite des Schmelzsicherungskörpers in Kontakt gelangt.

Die obenbeschriebenen Konstruktionen können zwar ein Schmelzsicherungselement von der Innenseite eines Schmelzsicherungskörpers erfolgreich isolieren, eine geeignete Positionierung des Schmelzsicherungselements im Körper wird jedoch nur mit zusätzlichen Komponenten erzielt, die zusätzliche Montageschritte und Materialko sten hervorrufen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schmelzsicherung und insbesondere einen Schmelzsiche rungskörper für Schmelzsicherungen zu schaffen, mit denen die obenbeschriebenen Nachteile herkömmlicher Schmelzsi cherungen verhindert werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Schmelzsicherungskörper nach Anspruch 1 oder 7 bzw. durch eine Schmelzsicherung nach Anspruch 12. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angege ben.

Erfindungsgemäß erstreckt sich gemäß einer Ausführungs form eine im wesentlichen kreisförmige Bohrung durch einen im wesentlichen rechtwinkligen Schmelzsicherungs körper. Ein Zwischenraumabschnitt erstreckt sich über eine erste Länge, während sich ein Positionierungsab schnitt über eine zweite Länge, die kürzer als die erste Länge ist, erstreckt. Zwischen dem Zwischenraumabschnitt und dem Positionierungsabschnitt befindet sich ein Füh rungsabschnitt, der eine Querschnittsfläche besitzt, deren Größe zwischen derjenigen der Querschnittsfläche des Positionierungsabschnitts und derjenigen der Quer schnittsfläche des Zwischenraumabschnitts liegt, wodurch das Einsetzen der Schmelzsicherungselement-Baueinheit in die Schmelzsicherungskörper-Bohrung erleichtert wird.

Der Positionierungsabschnitt bildet einen Aufnahmeraum für die Aufnahme der Schmelzsicherungselement-Baueinheit und stellt sicher, daß das Schmelzsicherungselement im Zwischenraum im wesentlichen zentrisch angeordnet ist, wodurch zwischen den wärmsten Abschnitten der Schmelzsi cherungselement-Baueinheit, die die Funktion der Schmelz sicherungselement-Baueinheit bei einem Überstrom beein trächtigen könnten, und dem Schmelzsicherungskörper ein Zwischenraum geschaffen wird. Dadurch wird verhindert, daß die wärmsten Abschnitte des Schmelzsicherungselements die Innenseite der Schmelzsicherungs-Bohrung berühren, so daß ein zuverlässiger Betrieb der Schmelzsicherung selbst bei sehr geringen Fehlerströmen gewährleistet ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deut lich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines Schmelzsicherungs körpers;

Fig. 2 eine Längsschnittansicht des Schmelzsicherungs körpers längs der Linie 2-2 in Fig. 1; und

Fig. 3 eine Längsschnittansicht einer Schmelzsicherung, die den Schmelzsicherungskörper nach Fig. 1 und 2 verwendet.

Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht eines Endes eines Schmelzsicherungskörpers 10, der die Positionierung einer Schmelzsicherungselement-Baueinheit (in Fig. 1 nicht ge zeigt) erleichtert, wodurch ein zuverlässiger Schmelzsi cherungsbetrieb bei geringen Überströmen sichergestellt ist, weil verhindert wird, daß die wärmsten Abschnitte des Schmelzsicherungselements die Innenseite des Schmelz sicherungskörpers 10 berühren. Dadurch wird nämlich verhindert, daß der Körper 10 Wärme vom Schmelzsiche rungselement abführt und somit den Schmelzsicherungsbe trieb bei einem geringen Überstrom, der verhältnismäßig geringe Wärmemengen im Schmelzsicherungselement erzeugt, beeinträchtigt.

Der Schmelzsicherungskörper ist aus einem bekannten nichtleitenden Werkstoff hergestellt und umfaßt eine im allgemeinen quadratische Stirnfläche 12 sowie Seitenflä chen 14, die sich im wesentlichen senkrecht zur Stirnflä che 12 erstrecken und einen im wesentlichen rechtwinkli gen Schmelzsicherungskörper 10 bilden. Eine im wesentli chen kreisförmige Bohrung 16 verläuft durch den Körper 10 und ist zwischen den Seiten 14 im wesentlichen zentrisch angeordnet. Wie später genauer erläutert wird, enthält die Bohrung 16 einen ersten oder Positionierungsabschnitt 18 mit einem ersten Durchmesser, einen zweiten oder Zwischenraumabschnitt 20 mit einem zweiten Durchmesser, der größer als der erste Durchmesser des Positionierungs abschnitts 18 ist, und einen dritten oder Führungsab schnitt 22, der sich zwischen dem Positionierungsab schnitt 18 und dem Zwischenraumabschnitt 20 befindet und einen variablen Durchmesserübergangsbereich besitzt, der sich zwischen dem Durchmesser des Bohrungspositionie rungsabschnitts 18 und dem Durchmesser des Bohrungszwi schenraumabschnitts 20 ändert. Der Bohrungsführungsab schnitt 22 erleichtert das Einsetzen des Schmelzsiche rungselements in den Bohrungspositionierungsabschnitt 18, wobei das Schmelzsicherungselement in einer im wesentli chen zentrischen Position und in einem räumlichen Abstand zu den Innenwänden des Bohrungszwischenraumabschnitts 20 gehalten wird. Dadurch wird verhindert, daß die wärmsten Abschnitte des Schmelzsicherungselements die Innenseite der Schmelzsicherungskörper-Bohrung 16 berühren, und wird ein zuverlässiger Schmelzsicherungsbetrieb selbst bei sehr geringen Fehlerströmen gewährleistet.

In einer Ausführungsform besitzt der Schmelzsicherungs körper 10 eine im wesentlichen quadratische Querschnitts fläche, wobei die Länge jeder Seite 14 des Körpers 10 eine Breite W von etwa 2,54 mm besitzt. Die Abmessungen des Bohrungspositionierungsabschnitts 18 und des Zwi schenraumabschnitts 20 sind so gewählt, daß eine ge wünschte Schmelzsicherungsverbindung oder ein gewünschtes Schmelzsicherungselement aufgenommen werden kann, wie später erläutert wird. Selbstverständlich könnte der Nutzen der Erfindung auch in anderen Ausführungsformen erzielt werden, in denen andere Konfigurationen des Schmelzsicherungskörpers 10 zur Anwendung kommen, bei spielsweise bei Verwendung eines zylindrischen oder röhrenförmigen Körpers statt des dargestellten rechtwink ligen Schmelzsicherungskörpers 10, der eine im wesentli chen quadratische Stirnfläche 12 besitzt. Weiterhin könnte die Positionierung des Schmelzsicherungselements im Schmelzsicherungskörper 10 in einer anderen Ausfüh rungsform, in der eine nicht kreisförmige Bohrung durch den Schmelzsicherungskörper 10 verläuft, erzielt werden, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen.

In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist der Schmelzsicherungskörper 10 aus einem hochentwickelten Keramikwerkstoff wie etwa AZ-25-Verbundwerkstoff (Alumi niumoxid-Zirkonoxid-Verbundwerkstoff) hergestellt, der im Handel von CoorsTek, Inc., Golden, Colorado, vertrieben wird und die folgenden beispielhaften Eigenschäften aufweist:
Dichte: 3,82 gms/cc
Biegefestigkeit (MOR) (20°C): 172 mPa
Kompressionsfestigkeit (20°C): 2310 mPa
Härte: 75 Gpa
Wärmeleitfähigkeit (20°C): 13,0 W/m K
maximale Nutzungstemperatur; 1400°C
Dielektrizitätskonstante (1 MHz 25°C): 9,8

Der Schmelzsicherungskörper 10 könnte insbesondere für Telekommunikationsanwendungen geeignet sein und zusammen mit einem geeigneten Schmelzsicherungselement verwendet werden, um trotz der kleinen Größe des Gehäuses des Schmelzsicherungskörpers, die in einer besonderen Ausfüh rungsform z. B. 10 mm × 2, 77 mm × 2, 77 mm beträgt, etwa einen Wechselstrom von 60 Ampere bei 600 Volt zu unter brechen. Dadurch kann aufgrund der geeigneten Positionie rung des Schmelzsicherungselements in einem kompakten Schmelzsicherungskörper 10 nicht nur ein zuverlässiger Betrieb des Schmelzsicherungselements bei geringeren Überströmen sichergestellt werden, sondern der Schmelzsi cherungskörper 10 kann auch einen Schmelzsicherungsbe trieb bei höheren Strömen sicher widerstehen. Es ist vorstellbar, daß andere bekannte Werkstoffe mit ähnlichen Eigenschaften in alternativen Ausführungsformen statt des AZ-25-Verbundwerkstoffs verwendet werden können, um eine angemessene Schmelzsicherungsleistung für eine gegebene Anwendung zu schaffen. Beispielsweise können in nochmals weiteren alternativen Ausführungsformen andere bekannte nichtleitende oder dielektrische Werkstoff verwendet werden, um den Schmelzsicherungskörper 10 herzustellen, etwa Steatit, Aluminiumoxid, Cordierit sowie wärmehärten de Kunststoffe und thermoplastische Werkstoffe.

Die Werkstoffauswahl für die Herstellung des Schmelzsi cherungskörpers 10 hängt vom Sicherungsnennwert des Schmelzsicherungselements, das zusammen mit dem Schmelz sicherungskörper 10 für eine ausgewählte Schmelzsiche rungsanwendung verwendet wird, ab. Die Herstellungswerk stoffe für den Schmelzsicherungskörper 10 sollten Be triebstemperaturen und -umgebungen ohne Bruch oder ander weitige Fehler widerstehen.

Fig. 2 ist eine Längsschnittansicht eines Schmelzsiche rungskörpers 10, die die Bohrung 16 zeigt, die von einer ersten Stirnfläche 12 zu einer zweiten Stirnfläche 24, die sich an gegenüberliegenden Enden des Schmelzsiche rungskörpers 10 befinden, verläuft. Die Bohrung 16 ver läuft in Längsrichtung durch den Schmelzsicherungskörper 10 um eine Längsachse 26, die zwischen den Seiten 14 des Schmelzsicherungskörpers 10 im wesentlichen zentrisch und zu diesen parallel ist.

Der Bohrungszwischenraumabschnitt 20 verläuft von der ersten Stirnfläche 12 zu einem ersten Ende 28 des Boh rungsführungsabschnitts 22, während der Bohrungspositio nierungsabschnitt 18 von einem zweiten Ende 30 des Boh rungsführungsabschnitts 20 zur zweiten Stirnfläche 24 des Schmelzsicherungskörpers 10 verläuft. Jeder der Bohrungs abschnitte 18, 20, 22 steht mit den jeweils anderen in Verbindung, so daß sie zusammen eine ununterbrochene Bohrung 16 durch den Schmelzsicherungskörper 10 bilden. Der Durchmesser D₁ des Bohrungszwischenraumabschnitts 20 ist größer als der Durchmesser D₂ des Bohrungspositionie rungsabschnitts 18, ferner besitzt der Bohrungsführungs abschnitt 22 eine im wesentlichen konische Form mit einem Durchmesser D₁ am ersten Ende 28 und einem Durchmesser D₂ am zweiten Ende 30. Mit anderen Worten, der Bohrungsfüh rungsabschnitt 22 enthält eine nach innen sich verjüngen de innere Oberfläche 32, d. h. eine innere Oberfläche, die zwischen dem Bohrungszwischenraumabschnitt 20 und dem Bohrungspositionierungsabschnitt 18 vom ersten Ende 28 zum zweiten Ende 30 zur Bohrungslängsachse 26 geneigt ist. Daher nimmt die Querschnittsfläche des Bohrungsfüh rungsabschnitts 22 vom ersten Ende 28, das mit dem Boh rungszwischenraumabschnitt 20 zusammenfällt, zum zweiten Ende 30, das mit dem Bohrungspositionierungsabschnitt 18 zusammenfällt, ab. Hingegen besitzen der Bohrungszwi schenraumabschnitt 20 und der Bohrungspositionierungsab schnitt 18 jeweils im wesentlichen konstante Quer schnittsflächen oder in der gezeigten Ausführungsform im wesentlichen konstante Durchmesser.

Weiterhin erstreckt sich der Bohrungszwischenraumab schnitt 20 über eine erste Länge L_c, während sich der Bohrungspositionierungsabschnitt 18 über eine zweite Länge L_p, die kleiner als die Länge L_c ist, erstreckt und der Bohrungsführungsabschnitt 22 sich über eine Länge L_g, die kleiner als die Länge L_p ist, erstreckt. Somit ist der Bohrungsführungsabschnitt 22 in bezug auf die Stirn flächen 12 und 24 des Schmelzsicherungskörpers 10 nicht mittig angeordnet. Der Bohrungszwischenraumabschnitt 20 besitzt eine Dicke T, die ausreicht, um ein Zerbrechen des Schmelzsicherungskörpers 10 zu verhindern, wenn ein darin enthaltenes ausgewähltes Schmelzsicherungselement (in Fig. 2 nicht gezeigt) durchschmilzt oder öffnet.

In einer beispielhaften Ausführungsform lauten die bei spielhaften Nennabmessungen für den Schmelzsicherungskör per 10 folgendermaßen:

D₁	1,60 mm
D₂	1,32 mm
L_c	6,30 mm
L_p	1,78 mm
L_g	0,76 mm
T	0,41 mm

Obwohl für diese Ausführungsform spezifische beispielhaf te Abmessungen angegeben worden sind, können die Abmes sungen des Schmelzsicherungskörpers 10 in anderen Ausfüh rungsformen selbstverständlich abgewandelt sein, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen.

Der Durchmesser D₁ ist größer gewählt als die Außenabmes sung einer Schmelzsicherungselement-Baueinheit, die in Verbindung mit dem Schmelzsicherungskörper 10 verwendet wird, so daß für die Schmelzsicherungselement-Baueinheit ein geeigneter Zwischenraum geschaffen wird, der das Einsetzen der Schmelzsicherungselement-Baueinheit in den Bohrungszwischenraumabschnitt 20 des Schmelzsicherungs körpers 10 erleichtert. Der Durchmesser D₂ ist so ge wählt, daß er im wesentlichen die gleiche Abmessung, d. h. ungefähr die gleiche Abmessung wie oder etwas größer als die äußere Abmessung der Schmelzsicherungsele ment-Baueinheit besitzt, was eine seitliche Verlagerung der Schmelzsicherungselement-Baueinheit, d. h. ihre Bewegung quer zur Bohrungslängsachse 26, verhindert, wenn die Schmelzsicherungselement-Baueinheit in den Positio nierungsabschnitt 18 eingesetzt wird. Wenn ein Schmelzsi cherungselement (in Fig. 2 nicht gezeigt) von der ersten Stirnfläche 12 aus in die Schmelzsicherungskörper-Bohrung 16 eingesetzt wird, gelangt das Schmelzsicherungselement mit der inneren Oberfläche 32 des Bohrungsführungsab schnitts 22 in Kontakt, so daß das Schmelzsicherungsele ment in den Bohrungspositionierungsabschnitt 18 gelenkt wird. Der Positionierungsabschnitt 18 bildet einen Auf nahmeraum für die Schmelzsicherungselement-Baueinheit, der die richtige Positionierung der Schmelzsicherungsele ment-Baueinheit im Schmelzsicherungskörper 10 gewährlei stet. Selbstverständlich könnte jedoch das Schmelzsiche rungselement von irgendeiner der Stirnflächen 12, 24 eingesetzt werden und dennoch könnte die richtige Posi tionierung des Schmelzsicherungselements in der Schmelz sicherungskörper-Bohrung 16 erzielt werden.

Fig. 3 ist eine Längsschnittansicht einer beispielhaften Schmelzsicherung 40, die einen Schmelzsicherungskörper 10 (wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt) und eine in der Schmelzsicherungskörper-Bohrung 16 angeordnete Schmelzsi cherungselement-Baueinheit 42 umfaßt.

In einer Ausführungsform umfaßt die Schmelzsicherungsele ment-Baueinheit 42 einen im allgemeinen zylindrischen, nichtleitenden oder isolierenden Kern 44 und ein schrau benlinienförmiges Schmelzsicherungselement 46, das zwi schen gegenüberliegenden Enden 48 und 50 des Kerns 44 um diesen Kern 44 gewickelt ist. In einer erläuternden Ausführungsform ist der Kern 44 aus einem Keramikgarn hergestellt, während das Schmelzsicherungselement 46 aus einem bekannten leitenden Werkstoff in Form eines Drahts hergestellt ist, der geeignet bemessen ist, damit das Schmelzsicherungselement schmilzt, seine zusammenhängende Struktur verliert, sich trennt oder sich in anderer Weise öffnet, um einen elektrischen Schaltkreis durch die Schmelzsicherung 40 bei Auftreten spezifizierter Über stromwerte zu unterbrechen. In einer anderen Ausführungs form werden andere bekannte nichtleitende Werkstoffe wie etwa Glasfasern für die Herstellung des Kerns 44 verwen det, ferner können zusätzlich zu dem oder statt des obenbeschriebenen Draht-Schmelzsicherungselements 46 andere bekannte Schmelzsicherungskonstruktionen verwendet werden.

An gegenüberliegenden Enden 48, 50 der Schmelzsicherungs element-Baueinheit 42 sind leitende Stirnkappen 52, 54 befestigt, wobei ein Lötmittel 56 eine elektrische Ver bindung zwischen der Schmelzsicherungselement-Baueinheit 42 und den Stirnkappen 52, 54 herstellt. In einer erläu ternden Ausführungsform sind die Stirnkappen 52, 54 dünne ebene Platten, die an den Schmelzsicherungskörper- Stirnflächen 12 und 24 befestigt sind, um eine Oberflä chenmontage der Schmelzsicherung 40 zu ermöglichen. In anderen Ausführungsformen umfassen die Stirnkappen 52, 54 Drahtleitungen, lamellenähnliche Anschlußverbinder und dergleichen, die für eine nicht oberflächenmontierte Installation geeignet sind.

Wenn die Stirnkappen 52, 54 mit einem mit Strom versorg ten elektrischen Stromkreis verbunden sind, wird durch die Schmelzsicherung 40 und genauer durch das Schmelzsi cherungselement 46, das zwischen den Schmelzsicherungs körper-Stirnflächen 12, 24 verläuft, und durch die Stirn kappen 52, 54 ein elektrischer Schaltkreis gebildet. Der durch das Schmelzsicherungselement 46 fließende Strom erwärmt das Schmelzsicherungselement 46, wobei dann, wenn der Strom eine vorgegebene Größe erreicht, die durch die Schmelzsicherungselement-Charakteristik festgelegt ist, im Schmelzsicherungselement 46 ausreichend Wärme erzeugt wird, um das Schmelzsicherungselement 46 durchzuschmel zen, zu trennen oder in anderer Weise eine Unterbrechung des Schmelzsicherungselements 46 herzustellen, wodurch der elektrische Schaltkreis durch die Schmelzsicherung 40 typischerweise an einer Stelle in der Nähe der Mitte des Schmelzsicherungselements 46, wo die meiste Wärme erzeugt wird, unterbrochen oder geöffnet wird. Daher können elektrische Schaltkreise, die mit der Schmelzsicherung 40 verbunden sind, von ansonsten schädigenden Fehlerströmen isoliert und vor ihnen geschützt werden.

Der verringerte Durchmesser des Schmelzsicherungskörper- Positionierungsabschnitts 18 hält einen geeigneten Zwi schenraum zwischen der Schmelzsicherungselement- Baueinheit 42 und einer inneren Oberfläche des Schmelzsi cherungskörper-Zwischenraumabschnitts 20 selbst dann aufrecht, wenn Schmelzsicherungselement-Baueinheiten zufällig und von irgendeinem der Enden 12, 24 des Schmelzsicherungskörpers in den Schmelzsicherungskörper 10 eingesetzt werden. Aufgrund des verringerten Durchmes sers des Schmelzsicherungskörper-Positionierungsab schnitts 18 kann die Schmelzsicherungselement-Baueinheit nicht im wesentlichen parallel und angrenzend an die innere Oberfläche des Schmelzsicherungskörpers 10 posi tioniert werden, wenn die Schmelzsicherungselement- Baueinheit 42 vollständig in den Schmelzsicherungskörper 10 eingesetzt ist, so daß eine minimale Trennung des Schmelzsicherungselements 46 in der Nähe der Mitte seines Kerns 44 und der inneren Oberfläche des Schmelzsiche rungskörpers 10 sichergestellt ist. Daher wird verhin dert, daß die wärmsten Abschnitte des Schmelzsicherungs elements 46, die sich im Mittelabschnitt des Schmelzsi cherungselements 46 in der Nähe der Mitte des Kerns 44 befinden, die Innenfläche des Schmelzsicherungskörpers 10 berühren, so daß das Schmelzsicherungselement 46 selbst dann zuverlässig arbeiten kann, wenn die Fehlerströme verhältnismäßig niedrig sind.

Es ist deutlich, daß die minimale Trennung des wärmsten Abschnitts des Schmelzsicherungselements 46 von der inneren Oberfläche des Schmelzsicherungskörpers 10 durch Einstellen eines oder mehrerer der Außendurchmesser der Schmelzsicherungselement-Baueinheit 42, des inneren Durchmessers des Schmelzsicherungskörper-Positionierungs abschnitts 18 oder des inneren Durchmessers der Bohrung 16 verändert werden kann. In anderen Ausführungsformen, die eine nicht zylindrische Schmelzsicherungselement- Baueinheit sowie nicht zylindrische Bohrungen durch den Schmelzsicherungskörper 10 verwenden, könnten die relati ven Außenabmessungen der Schmelzsicherungselement- Baueinheit und die Innenabmessungen des Schmelzsiche rungskörpers 10 in ähnlicher Weise eingestellt sein, um eine geeignete Trennung der Schmelzsicherungskörper- Baueinheit von den inneren Oberflächen des Schmelzsiche rungskörpers 10 an spezifizierten Stellen sicherzustel len. Weiterhin könnten die relativen Längen des Schmelz sicherungskörper-Positionierungsabschnitts 18, des Füh rungsabschnitts 22 und des Zwischenraumabschnitts 20 verwendet werden, um eine minimale Trennung zwischen der Schmelzsicherungselement-Baueinheit 42 und der inneren Oberfläche des Schmelzsicherungskörpers 10 einzustellen, wenn die Schmelzsicherungselement-Baueinheiten während Herstellungsvorgängen zufällig in den Schmelzsicherungs körper 10 eingesetzt werden.

Es ist ferner deutlich, daß der Nutzen der Erfindung auch bei Verwendung anderer Schmelzsicherungselement- Baueinheiten, die im Stand der Technik bekannt sind, erzielt werden kann. Beispielsweise könnten mehr als ein Schmelzsicherungselement oder mehr als eine Schmelzsiche rung zwischen den Stirnkappen 52, 54 verwendet werden. Weiterhin können statt des Draht-Schmelzsicherungs elements 46, das oben erläutert und beschrieben worden ist, Schmelzsicherungen oder Schmelzsicherungselemente mit einem oder mehreren verengten Abschnitten oder ge schwächten Stellen verwendet werden. Weiterhin können ein oder mehrere Schmelzsicherungselemente zwischen den Stirnkappen 52, 54 in gerader Linie hintereinander ange ordnet sein, um das erläuterte schraubenlinienförmige Schmelzsicherungselement 46 zu ersetzen, wobei in noch mals weiteren Ausführungsformen ein sich geradlinig erstreckendes Schmelzsicherungselement parallel zu einem schraubenlinienförmig oder spiralförmig gewickelten Schmelzsicherungselement verwendet werden könnte, wie im Stand der Technik bekannt ist, um die Kapazität der Schmelzsicherungselement-Baueinheit zu erhöhen.

Obwohl die Erfindung anhand verschiedener spezifischer Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist für den Fachmann klar, daß die Erfindung abgewandelt werden kann, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen oder den Umfang der Erfindung, der durch die beigefügten Ansprüche defi niert ist, zu verlassen.

Claims

1. Schmelzsicherungskörper, der ein erstes Ende (12), ein zweites Ende (24) und eine durch den Schmelzsi cherungskörper (10) verlaufende und eine Schmelzsiche rungskörper-Baueinheit (46) aufnehmende Bohrung (16) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bohrung (16) einen Zwischenraumabschnitt (20) mit einer ersten Querschnittsfläche sowie einen Positio nierungsabschnitt (18) mit einer zweiten Querschnittsflä che besitzt und
die erste Querschnittsfläche größer als die zweite Querschnittsfläche ist.

2. Schmelzsicherungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Zwischenraumabschnitt (20) über eine erste Länge (L_c) erstreckt, der Positionie rungsabschnitt (18) sich über eine zweite Länge (L_p) erstreckt und die erste Länge (L_c) größer als die zweite Länge (L_p) ist.

3. Schmelzsicherungskörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (16) einen Füh rungsabschnitt (22) aufweist, der sich zwischen dem Zwischenraumabschnitt (20) und dem Positionierungsab schnitt (18) befindet und eine Querschnittsfläche be sitzt, deren Größe zwischen derjenigen der ersten Quer schnittsfläche und derjenigen der zweiten Querschnitts fläche liegt.

4. Schmelzsicherungskörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (16) einen im wesentli chen kreisförmigen Querschnitt besitzt.

5. Schmelzsicherungskörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzsicherungskörper (10) im wesentlichen rechtwinklig ist.

6. Schmelzsicherungskörper nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Werkstoff hergestellt ist, der Aluminiumoxid- Zirkonoxid umfaßt.

7. Schmelzsicherungskörper für eine Schmelzsiche rungselement-Baueinheit (42), die eine Außenabmessung besitzt, wobei der Schmelzsicherungskörper eine erste Stirnfläche (12), eine zweite Stirnfläche (24) und eine longitudinale Bohrung (16), die sich von der ersten Stirnfläche (12) durch den Schmelzsicherungskörper (10) zu der zweiten Stirnfläche (24) erstreckt, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bohrung (16) einen Positionierungsabschnitt (18) und einen Zwischenraumabschnitt (20) umfaßt und
der Positionierungsabschnitt (18) so bemessen ist, daß er die äußere Abmessung des Schmelzsicherungs elements (42) aufnehmen kann und das Schmelzsicherungs element (42) in einer im wesentlichen zentrischen Positi on im Zwischenraumabschnitt (20) halten kann.

8. Schmelzsicherungskörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Werkstoff hergestellt ist, der Aluminiumoxid-Zirkonoxid umfaßt.

9. Schmelzsicherungskörper nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (16) einen Füh rungsabschnitt (22) aufweist, der sich zwischen dem Zwischenraumabschnitt (20) und dem Positionierungsab schnitt (18) befindet.

10. Schmelzsicherungskörper nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsabschnitt (22) eine konische Form besitzt.

11. Schmelzsicherungskörper nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Stirnflächen (12, 24) im wesentlichen quadratisch sind.

12. Schmelzsicherung, die einen Schmelzsicherungskör per (10) mit einem ersten Ende (12) und einem zweiten Ende (24) sowie einer durch den Körper (10) verlaufenden Bohrung (16) sowie eine Schmelzsicherungselement- Baueinheit (42), die sich der Bohrung (16) befindet, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bohrung (16) einen Zwischenraumabschnitt (20) mit einer ersten Querschnittsfläche und einen Positionie rungsabschnitt (18) mit einer zweiten Querschnittsfläche besitzt,
die Größe der ersten Querschnittsfläche von der Größe der zweiten Querschnittsfläche verschieden ist,
die Außenabmessung der Schmelzsicherungselement- Baueinheit (42) im wesentlichen gleich der zweiten Quer schnittsfläche ist und
die Außenabmessung in bezug auf die erste Quer schnittsfläche im wesentlichen zentrisch angeordnet ist,
wodurch zwischen der Schmelzsicherungselement- Baueinheit (42) und dem Schmelzsicherungskörper (10) im Zwischenraumabschnitt (20) ein Zwischenraum sicherge stellt ist.

13. Schmelzsicherung nach Anspruch 12, dadurch ge kennzeichnet, daß der Schmelzsicherungskörper (10) aus einem Werkstoff hergestellt ist, der Aluminiumoxid- Zirkonoxid umfaßt.

14. Schmelzsicherung nach Anspruch 12 oder 13, da durch gekennzeichnet, daß der Schmelzsicherungskörper (10) im wesentlichen rechtwinklig ist.

15. Schmelzsicherung nach Anspruch 12 oder 13, da durch gekennzeichnet, daß die Bohrung (16) im wesentli chen kreisförmig ist.

16. Schmelzsicherung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzsicherungskör per (10) zwischen dem Positionierungsabschnitt (18) und dem Zwischenraumabschnitt (20) einen Führungsabschnitt (22) umfaßt.

17. Schmelzsicherung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzsicherungsele ment-Baueinheit (42) wenigstens ein Schmelzsicherungsele ment (44) aufweist, das ein erstes Ende (48), ein zweites Ende (50) und einen Mittelabschnitt (46) umfaßt und die Schmelzsicherungselement-Baueinheit (42) in der Bohrung (16) in der Weise angeordnet ist, daß sich der Mittelab schnitt (46) des wenigstens einen Schmelzsicherungsele ments (44) in dem Zwischenraumabschnitt (20) befindet.

18. Schmelzsicherung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Zwischenraumab schnitt (20) über eine erste Länge (L_c) erstreckt, der Positionierungsabschnitt (18) sich über eine zweite Länge (L_p) erstreckt und die erste Länge (L_c) größer als die zweite Länge (L_p) ist.

19. Schmelzsicherung nach Anspruch 18, wenn abhängig von Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Füh rungsabschnitt (22) sich über eine dritte Länge (L_g) erstreckt, die kleiner als die erste Länge (L_c) ist.

20. Schmelzsicherung nach Anspruch 19, dadurch ge kennzeichnet, daß die dritte Länge (L_g) kleiner als die zweite Länge (L_p) ist.