DE1588203A1 - Electric fuse cartridge - Google Patents
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Description
ROBERT MELDAUROBERT MELDAU
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GUSTAV MELDAU PatentanwälteGUSTAV MELDAU patent attorneys
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483 GÖTERSLOH/W., den. Carl-Bertelsmann-Str. 4 Telefon (052411-3454 483 GÖTERSLOH / W., Den. Carl-Bertelsmann-Str. 4 Telephone (052411-3454
lacien Ferraz & Cie. S.A. 28, Rae Saint - Philippe Lyon/ Frankreichlacien Ferraz & Cie. S.A. 28, Rae Saint - Philippe Lyon / France
Elektrische SicherungspatroneElectric fuse cartridge
Die Priorität der französischen Anmeldung Nr. 47 608 vom 29. JuIi 1966 wird "beansprucht.The priority of French application No. 47 608 of July 29, 1966 is "claimed.
009831/0403009831/0403
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
l.lektriische .Sj^cuerunjjspatronel .lek triische .Sj ^ cuerunjjspatrone
Die Erfindung bezieht sich auf Sicherungspatronen, wie sie zum Schutz elektrischer Leitungen gegen Überlastung oder Kurzschluß se benutzt werden»The invention relates to fuse cartridges as used for Protection of electrical lines against overload or short circuit se to be used"
In derartigen Patronen erzeugt der Strom, der unter normalen He» fcriebsbed'nrungen durch den Schmelzdraht fließt Hitze, wodurch sich die Innenteraperatur der Sicherungspatrone erhöht. Bei Sicherungspatronen mit verhältnismäßig geringen Abmessungen läßt sich diese Hitze leicht an die metallischen Jndkontaktstücke ableiten, von woaus sie an die umgebende Luft abgegeben werden. Bei größeren Sicherungsa patronen genügt diese Kü lwirkung jedoch nicht mehr und die Tempe= ratur der Sicherungspatrone erhöht sich wesentlich, wenn sie mit ihrer vollen Nennstromstärke belastet wird. Dieses ist n:.türlich ein wesentlicher Mangel, denn eine heiße Sicherungspatrone schmilzt viel leichter ab, als eine kalte Patrone, d,h. schon bei einem ge= ringeren Strom. In praktischem Gebrauch wird die Nennstromstärke einer Patrone durch die Tatsache begrenzt, daß dor Schmel zdraht bei lünfrorer 3 lastung bereits den Schmelzpunkt unter einer Strom= stärke erreicht haben kann, die er in kaltem Zustand mit Leichtig» keit ausgehalten haben könnte.In such cartridges, the current that under normal he » Heat flows through the fusible wire, causing it the internal temperature of the fuse cartridge is increased. With fuse cartridges with relatively small dimensions, this heat easily diverted to the metallic end contact pieces, from where they are released into the surrounding air. With larger fuse a cartridges, however, this cooling effect is no longer sufficient and the tempe = rature of the fuse cartridge increases significantly when using their full rated current is loaded. This is of course a major defect, because a hot fuse cartridge melts much easier than a cold cartridge, i. e. even with a ge = lower current. In practical use, the current rating of a cartridge is limited by the fact that the fusible wire with a freezing 3 load already the melting point under a current = strength that he can easily achieve in a cold state » could have endured.
Zur Verbesserung der Kühlung von oicherunnspatronen ist bereite, vorgeschlagen worden, an den motallischen Endkontaktstücken der Fabrone Kühlrippen vorzusehen. Die Kühlwirkung solcher Kühlrippen ist jedoch durch die Größe der Wärme übertratjung bepren.^t, die zv;'schon den Schnelzdrähten und den ßhcikontaktstücken stattfinden kann· Es .ist auch schon vorgeschlagen worden, an dem Isolierkörper der Patrone Kühlrippen anzubringen · Bei größeren Patronen ist eine solche Kühlrippe .jedoch praktisch unwirksam, denn das funken= lösc-hende Material, in welches der Schmelzeinsatz eingebettet ist, sowie der Isolierkörper selbst wirkt als Wärmeisolator,To improve the cooling of oicherunnspatronen is ready, been proposed to the motallischen end contact pieces of Fabrone to provide cooling fins. The cooling effect of such cooling fins, however, is overrated by the magnitude of the heat zv; 'already take place with the fastener wires and the ßhcikontaktstück can · It has already been suggested on the insulating body to attach cooling fins to the cartridge · For larger cartridges such a cooling fin .but practically ineffective, because that spark = dissolving material in which the fuse link is embedded, as well as the insulating body itself acts as a heat insulator,
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die 3 haffung einer Siehe= rungspatrone, bei der die in dftm Schmelzeinsatz erzeugte Hitze leicht abgeleitet werden kann«The object of the present invention is to obtain a see = ration cartridge, in which the heat generated in the dftm fusible link can easily be derived «
Die erfindungsgemäße Sicherungspatrone besteht aus einem Isolier/=' körper, der eine Anzahl Durchlässe aufweist, von denen jeder einen Schmelzeinsatz enthält, der in eine funkenlöschende Ilasse eingebet« tet ist sowie einen Kanal, durch welchen eine Kühlmittel umläuft, v/enn die Sicherung vom Strom durchflössen wird.The fuse cartridge according to the invention consists of an insulating / = ' body that has a number of passages, each of which contains a fusible link embedded in a spark-extinguishing ilasse « and a channel through which a coolant circulates when the current flows through the fuse.
Jeder Schmelzeinsatz kann zusammen mit der ihm zugeordneten funken» löschenden Masse als eine Sicherun-spa ;rone in einfachster Form mit verringerten Abmessungen aufgefaßt werden, bei der die Hitze des Schmelzeinsatses leicht an die V/ände des Isolierkörpers abgebe» ben werden kann, da besnrtß Masse einen verringerten Durchmesser aufweiet. Ö09831/0403 (UWaW* Each fuse insert, together with the spark-extinguishing mass assigned to it, can be regarded as a safety-saving zone in the simplest form with reduced dimensions, in which the heat of the fuse insert can easily be given off to the edges of the insulating body, as a result Mass has a reduced diameter . Ö09831 / 0403 (UWaW *
Da der Isolierkörper selbst durch das Kühlmittel wirksam gekühlt wird, wird diese Hitze leicht verteilt, sodaß die Temperatur der A Patrone durchschnittlich verhältnismäßig niedrig bleibt.Since the insulating body itself is effectively cooled by the coolant, this heat is easily distributed, so that the temperature of the A cartridge remains relatively low on average.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Kanal für das Kühlmittel im wesentlichen co-axial zum Isolierkörper angebracht und die Kanüle , die die Schraelzeinsätze enthalten, sind um be=» sagten Durchlaß kreisförmig angeordnet. Das Kühlmittel kann ein Gas, etwa Luft sein oder eine Flüssigkeit, zum Beispiel Wasser,welches frei von Mineralien, ist.In one embodiment of the invention, the channel is for the Coolant attached essentially co-axially to the insulator and the cannula that contain the Schraelz inserts are said passage arranged in a circle. The coolant can be a gas, for example air, or a liquid, for example water, which is free of minerals.
Die beigegebenen Seichnungen stellen dar :The attached drawings show:
Fig^^i einen Längsschnitt durch eine erfindungr.premäße Sicherunga« patrone mit LuftkühlungFig ^^ i a longitudinal section through a fuse according to the invention cartridge with air cooling
eine teilweise geschnittene Seitenansichta partially sectioned side view
ist ein Längsschnitt eines anderen Ausf;ihrungsbeispielsis a longitudinal section of another embodiment ; their example
bei der das Kühlmittel eine Flüssigkeit ist. ( where the coolant is a liquid. (
In dom in dem i-'iguren 1 und 2 gezeigtem Ausführungsbeispiel besteht di- -ienerunpspabrone aus einen Körper 1 aus feuerfos on L. »lierna» tc-rial ν·ν· rechteckigem Querschnitt und in dem angeführten Beispiel ist der Körper mit ci-nem axial angeordneten Durchlaß 1 a sowie mit einer Anzahl Kanäle 1 b versehen, von denen in dem Ausführungsbei« spiel vier Jtück dargestellt sind, die in regelmäßigen Abständen um den erwähnten Durchlaß angeordnet sind. Jeder Kanal 1 b hat 1-inplichen querschnitt und nimmt einen Sfchmelzdraht 2 auf, der sum Beispiel aus Silber sein kann. Der Schraelzdraht 2 ist von einer Mae« se 3 aus entsprechendem funkenlöschendem Material umgeben, wie zum Beispiel pulverisiertes Silikat,jSand usw. Die 3nden des Schmelz» drahtea 2 sind an ringförmige Kopfstücke 4 gelötet, die mittels der Schrauben 5 an dem Körper 1 befestigt sind. Diese Kopfstücke 4 weisen seitliche Verlängerungsstücke 4 a auf, die derart ausgebildet | sind, daß sie elektrische ZufUhrungsleitungen aufnehmen können· Zua Schutz der Kanäle 1 b ist zwischen dem Körper 1 und jedem der ringförmigen Kopfstücke 4 eine Dichtung 6 angeordnet. Wie dargestellt, entspricht die raittige Bohrung jedes Kopfstücks 4- im wesentlichen dem axial angeordneten Durchlaß 1a, In the embodiment shown in the figures 1 and 2, di- -ienerunpspabrone consists of a body 1 made of feuerfos on L. »lierna» tc-rial ν · ν · rectangular cross-section and in the example given, the body with ci- nem axially arranged passage 1a and provided with a number of channels 1b, four of which are shown in the exemplary embodiment, which are arranged at regular intervals around the passage mentioned. Each channel 1b has a 1-inch cross-section and accommodates a fusible wire 2 , which can be made of silver, for example. The fuse wire 2 is surrounded by a dimension 3 of suitable spark-extinguishing material, such as powdered silicate, sand, etc. . These head pieces 4 have lateral extension pieces 4 a, which are designed in this way | are that they can accommodate electrical supply lines. To protect the channels 1 b, a seal 6 is arranged between the body 1 and each of the annular head pieces 4. As shown, the radial bore of each head piece 4- corresponds essentially to the axially arranged passage 1a,
Jeder Kanal 1 b enthält einen Schneiddraht 2, die Masse 3 des funkenlöschenden Materials, die benötigt wird, ist daher von gerinre« rer Bedeutung. Deshalb läßt sich die Wärme leicht von dem Schmelzdraht, an welchem sie erzeugt wird, über die erwähnte Masse an den Körper 1 aus Isoliermaterial abgeben. Infolge der verminderten Stärke des Körpers zwischen jedem einzelnen Kanal 1 b und dem axial angeordneten Durchlaß 1 a wird die Wärme auch anderseits leicht ah die Luft abgegeben, die den Durchlaß anfüllt,Each channel 1 b contains a cutting wire 2, the mass 3 of the spark-extinguishing Material that is needed is therefore of less importance. Therefore, the heat can easily be removed from the fuse wire, at which it is generated, via the aforementioned mass to the body 1 made of insulating material. As a result of diminished Strength of the body between each individual channel 1 b and the axially arranged passage 1 a, the heat is also slightly ah on the other hand given off the air that fills the passage,
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Die erwärmte Luft in de» Durchlaß 1 a steigt nach oben und wi*d durch kalte Luft aus der Umgebung ersetzt· Diese KühlluftζirkulatIm läßt sich außerordentlich verbessern, indem die Patrone senkrecht angeordnet wird. Der axial liegende Durchlaß bildet dann eine Art ' Schornstein, durch welchen die Luft gleichmäßig vom unteren zum oberen Ende hin steigt.The heated air in de »passage 1 rises and a · wi * d replaced by cold air from the surroundings This Kühlluftζirkulat In can be greatly by the cartridge is arranged vertically improve. The axially lying passage then forms a kind of chimney through which the air rises evenly from the lower to the upper end.
Wenn die Patronen, die in den Fig# 1 und 2 dargestellt sind, auf ei · ne umlaufende Auflagefläche montiert werden, wie es manchmal an tlektischen Maschinen,wie zum Beispiel Wechselstromgeneratoren, vorkommtf so ist der axial angeordnete Durchlaß 1 a vorzugsweise in radialer Sichtung zu stellen, damit er wie die Luftkanäle eines Kreiselradgebl"aes wirken kann«When the cartridges are illustrated in Figures # 1 and 2 are mounted on ei · ne circumferential support surface, as it occurs sometimes at tlektischen machines, such as alternators f so the axially disposed passage 1 a is preferably in the radial sighting so that it can act like the air ducts of a centrifugal fan «
Wie in Fig. 2 dargestellt, haben die länglichen Kanäle 1 b einen mehr oder weniger eliptischen Querschnitt, wobei die große Ache· der Ellipse im wesentlichen parallel zur anliegenden Seite des Durchlas es liegt. Durch diese Anordnung v/ird die Wandstärke der Isolier« wand zwischen jedem Kanal 1 b und dem axial angeordneten Durchlaß 1 β verringert; ebenso zwischen jedem Kanal 1 b und der Außenfläche dea Isolierkörpers^ . ♦As shown in Fig. 2, the elongated channels 1 b have one more or less elliptical cross-section, with the great Ache the ellipse is essentially parallel to the adjacent side of the passage. This arrangement increases the wall thickness of the insulation wall between each channel 1 b and the axially arranged passage 1 β decreased; likewise between each channel 1b and the outer surface dea Insulator ^. ♦
Jeder Sclimelzdraht 2 wird vorzugsweise wie in Fig. 1 gezeigt gebogen; die ßierekanten 2 a berühren dabei wechselseitig die Seiten der zugeordneten Kanäle 1b, Dadurch wird die V/ärmeabgabe zwischen dem ochmelzstreifen und den Isolierkörper verbessert» Durch das elliptische Profil der Kanäle 1 b ist auch genügend Platz vorhanden^ um das pulverisierte funkenlöschende Material beim Einfüllen der Patrone leicht einzubringen.Each limping wire 2 is preferably bent as shown in Fig. 1; the ßierekanten 2a touch alternately the sides of the assigned channels 1b, this will reduce the heat output between the ochmelzstrip and the insulating body improved »thanks to the elliptical Profile of the channels 1b, there is also enough space ^ around the powdered spark-extinguishing material when filling the cartridge easy to bring in.
Es ist natürlich auch möglich, daß mehr als vier Kanäle vorgesehen sind, der axial angeordnete Durchlaß muß dann entsprechend geformt sein« Zum Beispiel könnte die Sicherungspatrone auch 6 Kanäle auf« weisen, sodaß die Kanäle 1 b um einen sechseckigen Durchlaß ahgeord» net wären. Der axiale Durchlaß könnte auch kreisförmigen Querschnitt haben, insbesondere wenn eine relativ große Zahl von Kanälen vorhanden wäre, zum Beispiel seGhs Kanäle oder mehr*It is of course also possible that more than four channels are provided are, the axially arranged passage must then be shaped accordingly "For example, the fuse cartridge could also have 6 channels, so that the channels 1b around a hexagonal passage ahgeord" would be net. The axial passage could also have a circular cross-section, especially if there are a relatively large number of channels would be, for example seGhs channels or more *
In dem Ausführungsbeispiel in Flg. 3 sind die Kopfstücke mit 7 bezeichnet und sind als Deckel ausgebildet, die den axialen Durchlaß 1 a endseitig schließen. Jedes Kopfstück ist mit einem Stutzen 7 *> versehen, der derart ausgebildet ist, daß er mit einer Kühlmittelquelle verbunden werden kann, sodaß ein geeignetes Kühlmittel, zum Beispiel mineralienfreies Wasser durch die Patrone zirkulieren kann« -lingdichtungen 8, zum Beispiel übliche O-Ringe können in entsprechen« ie "uten an * er "rnn<5nse1.>:e Λβτ ^infst^cVeIn the embodiment in Flg. 3, the head pieces are denoted by 7 and are designed as covers which close the axial passage 1 a at the end. Each head piece is provided with a nozzle 7 *> which is designed in such a way that it can be connected to a coolant source so that a suitable coolant, for example mineral-free water, can circulate through the cartridge can in corresponding "utes an * er" r nn <5nse1. > : e Λβτ ^ infst ^ cVe
0098 3 1/0^030098 3 1/0 ^ 03
Hierdurch wird verhindert, daß Kühlmittel in die Kanäle 1 b ge« langt» Infolge des hohen Kühlvermögens von Flüssigkeiten, insbe= sondere von Wasser, läßt sich die in .Pig· 3 dargestellte Sicher« ungspatroöe längere Zeit unter hoher Belastung halten, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Schmelfceinsätze zu heiß werden»This prevents coolant from entering channels 1 b « "Due to the high cooling capacity of liquids, especially special from water, the safety shown in .Pig · 3 can be « Keeping patrols under high stress for a long time without the risk of the melters getting too hot »
009831/0403009831/0403
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