DE1763398A1 - Schmelzsicherung - Google Patents

Description

VEHEENIGDE OCTROOIIURIAUX , t 76,3398

'S-OtAVENHAO! (HOUANDL

—— Patentanwalt

Dlpl-lng. E. Eder Bd/MW MUnchwi 13, EIIsabethitr. 34

23.432-6 D

17.5,1966

B E S C H H Ja I B U N G

zur Patentanmeldung von

Gerardus Jacobus Deelman

wohnhaft in

Eindhoven (Niederlande) betreffend!

Schmelzsicherung

Sie Erfindung bezieht sich auf eine Schmelzsicherung alt zwei mittels eines Schmelzpfropfens verbundenen Stromleitern, von denen weinigstens einer als eine Stromwiclclung ausgebildet iat und wobei beim Überschreiten eines bestimmten Schwellenwertes für einen die Leiter durchströmenden elektrischen Strom die Stromverbindung infolge mechanischer Rückfederung nach Durchschmelzen des Schmelzpfropfens unterbrochen wird« .

Solche Schmelzsicherungen sind bekannt/ Im Bulletin des Schweizerischen Elektrotechnischen Vereins I962, Seite 589 ff, werden Konstruktionen träger Schmelzsicherungen beschrieben) bei denen in einer Glasröhre zwei stromleitend· Zugfedern miteinander

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durch einen Schmelzpfropfen verbunden sind. Wenn beim Erreichen eines bestimmten Heizgrades der Schmelzpfropfen durchschmilzt wird die Stromdurchführung infolge der Rückfederung der vorgespannenen Federn in eine Gleichgewichtslage unterbrochen. Solche Schmelzsicherungen jedoch haben einige Nachteile. Weil die Erhitzung des Schmelzpfropfens durch die Wärmeentwicklung infolge des Stromes in den Zugfedern verursacht wird, besteht die Gefahr, dass bei plötzlicher Überhitzung ein Verlust an Federkraft auftritt, Wodurch die Federn nicht oder in ungenügendem Masse wirken, was katastrophale Folgen für eine zu sichernde Vorrichtung haben kann. Je nachdem solche Schmelzsicherungen für kleinere DürchschmelzstrSme hergestellt werden, vergrössert sich dieser Nachteil, weil für das an sich schon schwierige Wickeln kleiner Zugfedern Drahtarten mit hohem spezifischem Widerstand, gewählt werden müssen, während die Materialwahl ausserdem durch die Forderung beschränkt wird, dass solche Drähte mit niedrigschmelzenden !legierungen verlötet werden müssen. Materialien, die beiden Forderungen gerecht werden, jedoch den Nachteil, dass daraus hergestellte Federn bei ziemlich niedrigen Betriebstemperaturen ihre Federkraft verlieren.

Aus dem heutigen Stande der Techniek sind weiter Ausbildungen bekannt, bei denen in träge» Schmelzsicherungen die angewendete strömleitende Zugfeder elektrisch mit einem elastischen Kupferdraht überbrückt ist. Auch werden solche Federn wohl verzinnt oder verkupfert.

Die Lösungen gegen die genannte Gefahr des federkraftverlustes

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reichen jedoch oft nicht aus, veruiaständlichen die Herstellung und verursachen eine grosse Streuung der Eigenschaften solcher Schmelzsicherungen. Ein weiterer Nachteil obiger Schmelzsicherungen ist, dass insbesondere bei Ausführungen für geringe Durchschmelzströme in den Stromleitern WärmeVerluste entstehen, wodurch der Schmelzpfropfen nicht rasch auf Schmelztemperatur gebracht wird. Das stellt einen unsicheren Paktor in $eztfg auf den Durchschmelzbereich dar.

Zweck der Erfindung ist, diese Kachteile zu beheben. Die Schmelzsicherung gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Stromwicklung um ein zugehöriges elastisches Organ angeordnet ist, dass die mechanische Rückfederung bewirkt, wobei die oder jede Stromwicklung in bezug auf das zugehörige elastische Organ elektrisch isoliert ist. Bei der Schmelzsicherung nach der Erfindung sind also elastische Organe und stromleitende Organe funktionell getrennt worden» Dadurch ist die Wahl des Materials im Hinblick auf elastische Eigenschaften nicht mehr mit der im Hinblick auf die elektrischen Eigenschaften, gekuppelt. Eine solche trennung ist an sich nicht neu. In der nied. P_eS«24«518 wird eine Schmelzsicherung beschrieben, bei der ein Schmelzdraht, der aus zwei durch einen Schmelzpfropfen verbundenen Teilen besteht, durch eine nicht stroaleitende Druckfeder vorgespannt ist. Veil jedoch die Stromleiter hier mit den Federelement nicht verbunden sind, hat diese Ausbildung noch den Nachteil einer ungenügend raschen Wärmezufuhr von des Leiter nach dem Pfropfen, und das zwar, infolge Wärmeverluste in dem. Stromleiter· Demgegenüber werden

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BAD ORIGINAL

hei der Schmelzsieherung nach der vorliegenden Erfindung absichtlich warmeregenerierende Eigenschaften des elastischen Materials dadurch ausgenützt, dass die Stromwicklungen um die elastischen Organe herum angeordnet werden. Dadurch können die elastischen Organe als Wärmespeicher für die a"b den Stromwicklungen verbreitete Wärme dienen, wodurch eine zweckmässige und raschere Erhitzung am Schmelzpfropfen erfolgen kann. Bei der Schmelzsicherung gemüse der Erfindung sind die elastischen Elemente in Isolationsmaterial befestigt, das mit den Gehäuse der Schmelzsicherung einstückig ausgebildet ist; die freien Enden dieser elastischen Organe werden durch eihen Schmelzpfropfen zusammengehalten. Die elastischem Organe bestehen erfindungsgemäss aus einem Kern elastischen Materialea, tae vorzugsweise eine schlechte Wärmeleitfähigkeit und eine niedrige spezifische Warme besitzt, z.B. rostfreier Stahl. Der Kern ist gegebenenfalls durch eine aus Lack oder Kunststoff bestehende isolierschicht uageben. Die Stromwicklungen lassen eich dadurch erhalten, dass die elastischen Elemente vorher nit einen dünnen Leiter, S.B. einem gelackten Draht, der s.B. aus einer Kupfer-Nickellegierung hohen Spezifischen Wideretandes hergestellt ist, umwickelt werden. Die Stromxidklungen können weiter durch eine thermische Behandlung, erfordernchenfalIe durch Zusatz von Lack oder Leim« mit den elastischen Organen zu einem festen Ganzen vereinigt werden. Indem weiter die freien Enden der Stromwicklungen derart an Anschlussklemmen des Gehäuses der Schmelzsicherung befestigt werden ι tass diese Klemmen eleictMsch gegen die Stützpunkte der

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elastischen Organe isoliert sind, wird in einfacher Weise erzielt, dass die elastischen Organe zu dem Stromtransport der Schmelzsicherung nicht beitragen. Die Vorteile der Schmelzsicherung gemäsa der Erfindung sind u.a., dass man für das Material und die Formgebung grössere Wahl hat, während die Herstellungsmethoden sich Tarieren lassen. So braucht erfindungsgemäss der elastische Kern nicht aus leitendem Material in Form eines Drahtes oder Bandes zu bestehen, sondern kann aus isolierendem Material hergestellt sein, z.Bo aus einer Glasfaser bzw. aus mehreren zu einem Bündel vereinigten Glasfasern» Veiter braucht der elastische Kern nicht mit der Schmelzlegierung des Schmelzpfropfens vorlötet zu werden. Letztere kann z.B. zwei dazu geeignete Stellen der Stroawioklungen miteinander verbinden. Gemäas der Erfindung können die Stromwicklungen aus zwei oder mehreren dünnen Leitern nebeneinander aufgebaut werden, wodurch der Vorteil einer grosseren Biegsamkeit und eines verhältnismassig geringen Widerstandes gewonnen wird. Man kann anstatt einer gesonderten, um einen elastischen Kern angeordneten Stromwicklung auch einen geätzten Leiter auf einer den elastischen Kern

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umgebenden Kunststoffisolation benutzen· In dieser Weise kann die Schmelzsicherung geaäss der vorliegenden Erfindung u.a» in einer geeigneten Form für Anwendung bei gedruckten Schaltungen gebracht werden. Die Erfindung wird im Nachstehenden unter Hinweis auf die Zeichnung erläutert.

^a zeigern

Fig. 1 eine Schmelzsicherung nach der vorliegenden Erfindung mit zwei durch Stromleiter umwickelten elastischen Organen«

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BADOWGINAL

Fig. 2 eine Schmelzsicherung mit Anzeigekontakt Fig. 3 eine Schmelzsicherung gemäes der Erfindung» die

inabesondere für Vorrichtungen «it gedruckter ochaltung gemeint ist.
Fig. 4 eine .Schmelzsicherung gemäss der Erfindung, deren

Form eich zum Einbau in eine Zylinderröhre aus ■ elektroisolierendem Werkstoff eignet;

Fig. 5 eine Schmelzsicherung nach der vorliegenden Erfindung, bei der das. elastische Element die Form einer Zugfeder hat.

Nach Fig. 1 sind in dem Gehäuse 1 die Anschlussklemmen 2 und die elastischen Organe 3 befestigt. Die elastischen Organe sind mit Stromwicklungen 5 umgeben, deren Enden 4 mit den Klemmen 2 verbunden sind. Der Schmelzpfropfen 6, der die Wicklungen 5 leitend verbindet, hält die elastischen Organe zusammen. Abhängig von der ürösse des Stromes und der Umgebungstemperatur wird die Sicherung am Öchmelzpropfer unterbrochen. Bei plötzlich sehr grossen Strömen

wird der Strom infolge des. Durch θ chisel »ens der Enden 4 unterbrochen _r vaa bei solchen Aueführungeformen eine zusätzliche Sicherung ist.

Fig. 2 zeigt eine Schmelzsicherung gemäss der Erfindung, versehen mit einem Anzeigekontakt, bei dem das leitende elastische Organ 3 durch einen dünnen Leiter 7 gespannt gehalten wird, der die Anschlussklemme 2 mit dem Schmelzpfropfen 6 mit dem Ende der Stromwicklung verbindet. Die Stromwicklung 5 ist gfig^ das elastische

organ 3 isoliert. Patentanwalt

BIpK-Ing* E, Eder

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Schmilzt der Schmelzpfropfen 6 durch, so verbindet die Feder.J. leitend die Hilfskontakte 8, wordurch z.B. eine Alarmvorrichtung erregt wird.

Fig. 3 zeigt eine Schmelzsicherung gemäss der fifindung, die insbesondere für Vorrichtungen mit gedruckter Schaltung gemeint ist. Das elastische Organ 3» versehen mit einer Stromwicklung 5,- ist in einer Montageplatte 9 mit gedruckter Schaltung 10 eingeklemmt. Der Schmelzpfropfen 6 verbindet die Stromwicklung 5» die derart bemessen ist, dass sie einen für den Kreis geeigneten Widerstand hat, mit der gedruckten Schaltung 10 und spannt auch das elastische Organ 3.

Die Schmelzsicherung nach Fig. 4 besitzt eine Form, die sich insbesondere aum Einbau in eine zylindrische Rohre aus elektroisalierendem Werkstoff eignet. Ein Gehäuse 1 aus z.B. wärmebeständigem Kunststoff unfasat Anschlussklemmen und die elastischen Organe 3· 3ter SchaeIzpfropfen 6 verbindet die Stromwicklung 5 und spannt die elastischen Organe 3» Dass Gehäuse 1 ist durch eine ZylinderrShre 11 umgeben, die mit den Anschlussklemmen verlötete metallische Kappen 12 aufweist. ·

Fig. *>■ zeigt eine Schmelzsicherung nach der Krfindung, bei der ein elastisches Organ 3, umgeben durch eine Stromwicklung 5» in Form einer Zugfeder angeordnet ist. Die Zugfeder ist in einem Gehäuse verankert und wird durch einen Leiter 7 gespannt, der durch den Sohaelzpfropfen 6 leitend mit der Stromwicklung 5 verbunden ist. Das Schmelzorgan ist in einer Röhre 11 aus elektroisalierendem

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Werkstoff untergebracht, der leitende Kappen 12 trägt.

Indem einmal die elastischen Organe und die leitenden Organe getrennt sind und zum anderen, dennoch durch das !»wickeln für ein mechanisch zusammenhängendeβ San»β gesorgt ist» wird erfindungsgemäss eine Schmelzsicherung erhalten, die sich durch eine optimale Materialwahl auszeichnet sowohl für elastische Eigenschaften als au»h für gewünschte elektrische Eigenschaften, und eine äusserst . zuverlässige und reproduzierbaräß £tr«asieherung geschaffen, die gedrängt und solide ausgebildet istj wahrend die Herstellungsmethoden einfach sind und sich besonders gut zur Erzeugung auf kontinuierlicher Basis eignen. Ausserdem lsi: man in bezug auf die Wahl des Schmelzpfropfens nicht an eine leitende Lötverbindung gebunden, sondern kann nan ebenso gut nichtleitende Stoffe benutzen, vie Kunstharze, die einen eigens gewünschten Schmelzpunkt aufweiten.

Dipl.-Ing. E. Eder München 15, Eliiabethttr. 34

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Claims (2)

1. A M S P R U E C H E.

   Schmelzsicherung mit zwei mittels eines Schmelzpfropfens verbundenen Stromleitern, von denen wenigstens einer als eine Stromwicklung ausgebildet ist and wobei beim Überschreiten eines bestimmten Schwellenwertes für einen die Leiter durchströmenden elektrischen Strom die Stromverbindung infolge mechanischer Rückfederung nach Durchschmelzen des Schmelzpfropfens unterbrochen wird, dardurch gekennzeichnet, dass die ader jede Stromwicklung um ein zugehöriges elastisches Organ angeordnet ist, dass die mechanische Rückfederung bewirkt, wobei die oder jede- Stromwicklung In bezug auf das zugehörige elastische Organ elektrisch isoliert ist.
2. 2. Schmelzsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennmerkt, dass das oder jedes elastische Organ aus elektrisch schlecht leitenden material hergestellt ist. .

   3· Schmelzsicherung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Stromwicklung in Form eines geätzten Musters auf dem zugehörigen elastischen Organ ausgeführt ist.

   Dip

   München

   P»t«menWih

   ng A Eder

   n 13, E^fethttr. 54

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