DE1184408B

DE1184408B - Alterungsfreie elektrische Schmelzsicherung

Info

Publication number: DE1184408B
Application number: DEW20481A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Adam Horst
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-01-23
Filing date: 1957-01-23
Publication date: 1964-12-31

Description

Alterungsfree elektrische Schmelzsicherung Es ist bekannt, zur Herstellung alterungsfreier Schmelzsicherungen auf den Schmelzleiter aus Kupfer oder Silber eine chemische Substanz oder eine Metallegierung aufzutragen, die den Schmelzleiter bei einer vorbestimmten Temperatur sofort chemisch zerstört oder, sofern es sich um eine Legierung handelt, bei ihrem Schmelzen rasch.- durchlegiert. Die Verwendung chemischer Auftragsmassen hat aber den Nachteil, daß der Schmelzleiterund der Kennmelder durch Feuchtigkeitseinflüsse vor allem bei langer Lagerung angegriffen werden oder es müssen für diese Teile Edelmetalle Verwendung finden, die dem chemischen Angriff der Auftragsmasse standhalten. Hierdurch jedoch werden die .Herstellkosten ungünstig beeinflußt. Werden dagegen Speziallegierungen als Auftragsmasse verwendet, können diese, da die Auflösegeschwindigkeit des Schmelzleiters in der Legierung sehr groß ist, nicht in Form von Lot aufgetragen, sondern höchstens in Form von Tabletten od. dgl. verarbeitet werden. Die Tabletten greifen nun, je nachdem, ob sie infolge langer Lagerung bereits mehr oder weniger oxydiert sind, den Schmelzleiter bei ihrem Schmelzen auch in verschiedener Weise an, wodurch Ungenauigkeiten in der Abschaltcharakteristik auftreten.
Es ist auch bekanntgeworden, die Alterung von Schmelzleitern dadurch einzuschränken, daß z. B. ein Kupferschmelzleiter mit einem die Herabsetzung der Grenzstromstärke bewirkenden und zugleich als Korrosionsschutzmittel wirkendes Metall, z. B. Kadmium überzogen wurde oder daß Schmelzleiter aus einer Legierung von Kupfer oder Silber mit einem eine Oxydhaut bildenden Metall, z. B. Beryllium, Magnesium oder Aluminium hergestellt wurden, und zwar zu dem Zweck, die weitere Oxydation des Schmelzleiters bei erhöhter Temperatur zu verhindern.
Das Ziel wurde damit jedoch nicht völlig erreicht, so daß auch vorgeschlagen worden ist, mit Edelmetall plattierte Schmelzleiter aus unedlem Metall oder Metallegierungen zu verwenden, an denen oxydhautbildende Metalle, insbesondere Aluminium oder Mangan in Form einer Zwischenschicht auf den Kern des Schmelzleiters aufgebracht wurden. Dieses Verfahren ist jedoch umständlich und teuer; außerdem reicht es nicht aus, die Abschaltcharakteristik des Schmelzleiters im erforderlichen Maße beeinflussen zu können.
Erfindungsgemäß wird eine alterungsfreie Sicherung dadurch geschaffen, daß ein Schmelzleitermaterial verwendet wird, welches aus einer Legierung aus Kupfer oder Silber mit einem Metall, z. B. Antimon oder Magnesium, besteht, die sich leicht mit dem Lotauftrag aus handelsüblichen Loten auf Zinn-oder Bleibasis legiert Bekanntlich sind Kupfer und Silber nur in beschränktem Umfang im Stande; sich in Zinn oder Blei in der Nähe deren SchnwJzp.,kte aufzulösen. Besteht der Schmelzleiter jedoch`aüs-vb= Legierung aus Kupfer bzw. Silber und- ein= das: sich mit Zinn, Blei oder einem --der .üblichen Lotmaterialien gut legiert, so wind beim lssigwerden des Auftragslotes ein derartiger Schmelzleiter ebenfalls rasch aufgelöst. Es hat sich gezeigt, daß die angestrebte Wirkung bei einem Schmelzleiter aus Kupfer durch den Zusatz von 30 bis 5ƒ °/o Antimon und bei einem Schmelzleiter aus Silber durch den Zusatz von 40 bis 70% Antimon erreicht wird.
Da die Legierung des Schmelzleiters gegenüber einem Leiter aus Kupfer oder Silber einen höheren spezifischen Widerstand besitzt, verbindet sich mit dieser Maßnahme der weitere Vorteil einer höheren Trägheit der Sicherung.
Es ist auch möglich, in an sich bekannter Weise nur einen, vorzugsweise den mittleren Teil des Schmelzleiters aus dem legierten Material herzustellen und den Rest des Leiters aus Kupfer oder Silber anzufügen.
Da nur für kleine und mittlere überlastungen eine gewisse Trägheit erwünscht ist; im Kurzschlußfalle jedoch eine möglichst kurzzeitige Abschaltung und Lichtbogenlöschung eintreten muß, kann der Schmelzleiter in an sich bekannter Weise mit Querschnittsverjüngungen versehen sein. Zu diesem Zweck wurden die Schmelzleiter bisher' hauptsächlich mit einem oder mehreren Löchern, teilweise auch mit Lochreihen, versehen. Eine besondere günstige Wirkung erhält man, wenn man mehrere Lochreihen quer zur Längsrichtung des Schmelzleiters anordnet und den Lochdurchmesser in ein bestimmtes Verhältnis zur Dicke des Schmelzleiters bringt. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, indem der Durchmesser der einzelnen Löcher möglichst klein gewählt wird. Vorteilhaft hat sich erwiesen; die Lochweite nicht größer als 1,5 mm und nicht kleiner als 0;4 mm auszuführen, so daß sich die Schmelzleiterdicke zum Lochdurchmesser wie 1:2 bis 1:3 verhält.
Der Abstand der in einer Lochreihe benachbarten Löcher wird dabei so gewählt, daß der verbleibende Querschnitt zwischen zwei Löchern quadratisch oder annähernd quadratisch ist, so daß auch bei relativ dünnen Schmelzleitern ein noch ausreichender Gesamtquerschnitt verbleibt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Der Schmelzleiter 1 ist in der Mitte mit dem Lotauftrag 2 versehen. Die Lochreihen 3 sind auf beiden Seiten der Auftragsstelle mit gleichen oder nach den Enden zu größer werdenden Abständen quer zur Längsrichtung des Schmelzleiters angeordnet. Der Abstand 4 der benachbarten Löcher ist so bemessen, daß der Querschnitt an diesen Stellen quadratisch bzw. annähernd quadratisch ist.
Die Lochreihen können jedoch auch in einem Winkel zur Längsachse des Schmelzleiters (B i l d 2) oder in einer Kurve (B i 1 d 3) angeordnet werden. Damit wird nicht nur eine größere mechanische Festigkeit erreicht, sondern auch eine günstige Beeinflussung der überspannungsbegrenzung beim Abschalten.

Claims

Patentansprüche: 1. Alterungsfreie elektrische Schmelzsicherung, enthaltend einen oder mehrere Schmelzleiter mit Lotauftrag, dadurch gekennzeichnet; daß der Schmelzleiter aus einer Legierung von Kupfer oder Silber mit einem Metall, z. B. Antimon oder Magnesium, besteht, die sich leicht mit dem Lotauftrag aus handelsüblichen Loten auf Zinn- und Bleibasis legiert.
2. Alterungsfreie elek " he:Schmelzsiehenmg nach Anspruch 1, daduirgekennzeichnet, daB ein Schmelzleiter atz, X*fer mit einem Zusatz vonF,30 bis 501% Antimon verwendet wird:
3. Alterungsfreie elektrische Schmelzsicherung; nach Anspruch l; dadurch gekennzeichnet, iß' ein Schmelzleiter aus Silber mit einem atz von 40 bis 70% Antimon verwendet wird
4. Alterungsfreie elektrische Schmelzsicherung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzleiter in an sich bekannter Weise mit Querschnittsverjüngungen versehen ist:
5. Aiterungsfreie elektrische Schmelzsicherung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsverjüngungen aus quer zur Längsrichtung des Schmelzleiters angeordneten Lochreihen bestehen, deren Lochdurchmesser' etwa bis zum dreifachen der Schmeizleiterdcke betragen kann, mindestens jedoch 0,4 mm, h1-stens 1,5 mm ist.
6. Alterungsfreie elektrische Schmelzeicherung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochreihen im Winkel zur Längsrichtung des Schmelzleiters oder in Kurven angeordnet sind:
7. Aiterungsfreie elektrische Schmelzsicherung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen zwei Löchern verbleitende Querschnitt quadratisch oder annähernd qüadrafisch ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 947 631; schweizerische Patentschriften Nr. 227 870, 219 002; Buch von H a n s s e n; Zweistofflegierungen, 1936, S. 141, Abb. 68.