DE202009017813U1 - Overcurrent protection element - Google Patents

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Abstract

Eine Überstromsicherung für verschieden hohe Ströme zum Einsatz in elektrischen Schaltkreisen, bestehend aus einem Basismaterial, einem Schmelzmaterial, einem Hohlraum und Kontakten, bei der das Basismaterial eine untere und eine obere Lage bildet und das Schmelzmaterial sich zwischen beiden befindet und über das Basismaterial hinausragt, und bei der die Kontakte aus einer dünnen Lage von Silber, einer dünnen Lage von Nickel und einer dünnen Lage Zinn aufgebaut und am Rand des Basismaterials angebracht sind, so daß sie als elektrische Anschlüsse dienen können.An overcurrent fuse for different high currents for use in electrical circuits, consisting of a base material, a melting material, a cavity and contacts, wherein the base material forms a lower and an upper layer and the melt material is between the two and extends beyond the base material, and wherein the contacts are constructed of a thin layer of silver, a thin layer of nickel and a thin layer of tin and attached to the edge of the base material so that they can serve as electrical connections.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

(a) Bereich der Erfindung(a) Field of the invention

Die Erfindung betrifft ein Überstromsicherungelement.The The invention relates to an overcurrent protection element.

(b) Beschreibung des derzeitigen Standes der Technik(b) Description of the current state of the technique

Herkömmliche Überstromsicherungselemente werden oft als ein Körper gefertigt. In 1 ist ein in der US-Patentschrift US6034589 beschriebenes Schmelzelement (100) dargestellt. Es ist aus mehreren Kristallschichten aufgebaut. US-Patentschrift US7268661 zeigt eine ähnliche Ausführung für größere Ströme und beschäftigt sich hauptsächlich mit der Zusammensetzung des Schmelzmaterials und der Lichtbogenunterdrückungsschicht. Auch die US-Patentschrift US5726621 beschreibt eine ähnliche Technik. In ihr geht es um ein keramisches Bauteil zum Aufkleben auf die Oberfläche und bezieht sich hauptsächlich auf Struktur und Herstellung. Alle vorstehend beschriebenen Ausführungen zeichnen sich dadurch aus, daß sie aus einem Körper bestehen, bei dem die Gleichmäßigkeit des keramischen Materials von Bedeutung für das Temperaturprofil ist.Conventional overcurrent protection elements are often fabricated as one body. In 1 is one in the US patent US6034589 described fusible element ( 100 ). It is made up of several crystal layers. US Patent US7268661 shows a similar embodiment for larger flows and deals mainly with the composition of the melt material and the arc suppression layer. Also the US patent US5726621 describes a similar technique. It is about a ceramic component for bonding to the surface and mainly relates to structure and manufacture. All of the above-described embodiments are characterized in that they consist of a body in which the uniformity of the ceramic material of importance for the temperature profile.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 Schematische Darstellung eines herkömmlichen Überstromsicherungselements 1 Schematic representation of a conventional overcurrent protection element

2 Erste bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung 2 First preferred embodiment of the present invention

3 Zweite bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung 3 Second preferred embodiment of the present invention

4 Dritte bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung 4 Third preferred embodiment of the present invention

5 Vierte bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung 5 Fourth preferred embodiment of the present invention

6 Fünfte bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung 6 Fifth Preferred Embodiment of the Present Invention

7 Sechste bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung 7 Sixth preferred embodiment of the present invention

8 Siebte bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung 8th Seventh preferred embodiment of the present invention

9 Achte bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung 9 Eighth preferred embodiment of the present invention

10 Neunte bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung 10 Ninth preferred embodiment of the present invention

11 Zehnte bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung 11 Tenth preferred embodiment of the present invention

12 Elfte bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung 12 Eleventh preferred embodiment of the present invention

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten AusführungDetailed description of the preferred execution

2 bis 12 zeigen eine erste bis elfte Ausführung der vorliegenden Erfindung eines Überstromsicherungselements (1). Es besteht aus einem Basismaterial (2), einem Schmelzmaterial (3), einem Hohlraum (4) und Kontakten (5). Das Basismaterial (2) bildet eine obere Lage (21) und eine untere Lage (22). 2 to 12 show a first to eleventh embodiments of the present invention an overcurrent protection element ( 1 ). It consists of a base material ( 2 ), a melting material ( 3 ), a cavity ( 4 ) and contacts ( 5 ). The base material ( 2 ) forms an upper layer ( 21 ) and a lower layer ( 22 ).

Das Schmelzmaterial (3) befindet sich zwischen der oberen (21) und der unteren (22) Lage des Basismaterials (2).The melting material ( 3 ) is located between the upper ( 21 ) and the lower ( 22 ) Location of the base material ( 2 ).

Der Hohlraum (4) grenzt an die Oberfläche (32) des Schmelzmaterials (3) und dient als Expansionsraum (41).The cavity ( 4 ) is adjacent to the surface ( 32 ) of the melt material ( 3 ) and serves as an expansion area ( 41 ).

Die Kontakte (5) bestehen aus drei Lagen, einer dünnen Lage Silber, einer dünnen Lage Nickel und einer dünnen Lage Zinn, die auf das Ende des Basismaterials (2) aufgebracht sind.The contacts ( 5 ) consist of three layers, a thin layer of silver, a thin layer of nickel, and a thin layer of tin, which rest on the end of the base material ( 2 ) are applied.

Das Überstromsicherungselement (1) kann darüber hinaus noch mit mindestens einer Lichtbogenunterdrückungsschicht (6), die auf dem Schmelzmaterial (3) aufgebracht wird versehen werden (siehe 3, 5 bis 8, 10 und 11).The overcurrent protection element ( 1 ) may also be provided with at least one arc suppression layer ( 6 ), which on the melting material ( 3 ) is applied (see 3 . 5 to 8th . 10 and 11 ).

Als Basismaterial können Glas, Keramikmaterial mit Kalzium, Bor und Silizium, eine Mischung von Glas mit Aluminiumoxid oder bei niedriger Temperatur (unter 1000°C) gesintertes Material eingesetzt werden. Das Schmelzmaterial (3) besteht aus Silber, Kupfer, Aluminium, Gold oder einer Metallmischung bzw. einer Metalllegierung. Der Hohlraum (4) ist dabei kleiner als das Element. Durch seine Nähe zum Schmelzmaterial (3) dient er als dessen indirekter Expansionsraum (41). Die Lichtbogenunterdrückungsschicht (6) ist aus Glas, einem mit Glas vermischten Metalloxid oder einem bei niedriger Temperatur (unter 1000°C) gesinterten Material.As the base material, glass, ceramics with calcium, boron and silicon, a mixture of glass with alumina or low temperature (below 1000 ° C) sintered material can be used. The melting material ( 3 ) consists of silver, copper, aluminum, gold or a metal mixture or a metal alloy. The cavity ( 4 ) is smaller than the element. Due to its proximity to the melting material ( 3 ) serves as its indirect expansion space ( 41 ). The arc suppression layer ( 6 ) is made of glass, a metal oxide mixed with glass or a material sintered at low temperature (below 1000 ° C).

Eine Weiterentwicklung des Gedankens führt dazu, daß zwischen oberer (21) und unterer (22) Lage des Basismaterials (2) eine Zwischenlage (7) so eingefügt wird, daß sich zwischen oberer Lage (21) des Basismaterials (2) und oberer Oberfläche (71) der Zwischenlage (7) sowie zwischen unterer Lage (22) des Basismaterials (2) und unterer Oberfläche (72) der Zwischenlage (7) eine Lage Schmelzmaterial (3) befindet, wodurch die Stromtragfähigkeit des Überstromsicherungselements (1) vergrößert wird (siehe 9 bis 11). Wie 12 zeigt kann die Zwischenlage (7) so ausgeführt werden, daß sie den als indirekten Schmelzraum dienenden Hohlraum (4) aufnehmen kann.A further development of thought leads to the fact that between upper ( 21 ) and lower ( 22 ) Location of the base material ( 2 ) an intermediate layer ( 7 ) is inserted so that between upper layer ( 21 ) of the base material ( 2 ) and upper surface ( 71 ) of the intermediate layer ( 7 ) as well as between lower situation ( 22 ) of the base material ( 2 ) and lower surface ( 72 ) of the intermediate layer ( 7 ) a layer of enamel material ( 3 ), whereby the current carrying capacity of the overcurrent protection element ( 1 ) is increased (see 9 to 11 ). As 12 shows the intermediate layer ( 7 ) are carried out in such a way that they serve as the indirect melting space cavity ( 4 ).

Das vorstehend beschriebene Überstromsicherungselement (1) kann auch mit Kontakten (5), die eine oder mehrere Schichten haben, sowie je nach Anzahl der Hohlräume (4) und der Zwischenlagen (7) mit einer vergrößerten Anzahl Lagen von Schmelzmaterial (30) ausgeführt werden, um eine vergrößerte Stromtragfähigkeit zu erzielen.The above-described overcurrent protection element ( 1 ) can also be used with contacts ( 5 ), which have one or more layers, and depending on the number of cavities ( 4 ) and the intermediate layers ( 7 ) with an increased number of layers of melting material ( 30 ) to achieve increased current carrying capacity.

Nachfolgend ist das Herstellungsverfahren für das oben beschriebene Überstromsicherungselement (1) erläutert.

  • 1. Bereitstellung des Basismaterials (2) und Herstellung einer oberen Lage (21) und einer unteren Lage (22).
  • 2. Formung des Hohlraums (4) in der oberen (21) oder der unteren (22) Lage.
  • 3. Formung der Lage von Schmelzmaterial (3) zwischen oberer (21) und unterer (22) Lage des Basismaterials (2).
  • 4. Herausführen des Schmelzmaterials (3) über die Enden des Basismaterials (2).
  • 5. Anbringen der Kontakte (5).
  • 6. Entnehmen des Überstromsicherungselements (1) mit Hohlraum (4).
Hereinafter, the manufacturing method for the above-described overcurrent protection element (FIG. 1 ) explained.
  • 1. Provision of the base material ( 2 ) and production of an upper layer ( 21 ) and a lower layer ( 22 ).
  • 2. Forming the cavity ( 4 ) in the upper ( 21 ) or the lower ( 22 ) Location.
  • 3. Forming the layer of melting material ( 3 ) between upper ( 21 ) and lower ( 22 ) Location of the base material ( 2 ).
  • 4. lead out of the melting material ( 3 ) over the ends of the base material ( 2 ).
  • 5. Attach the contacts ( 5 ).
  • 6. Remove the overcurrent fuse element ( 1 ) with cavity ( 4 ).

Das Herstellverfahren kann noch folgende Verfeinerungen erfahren: nach Formung der Lage von Schmelzmaterial (3) kann auf dessen oberer (321) oder unterer (322) Oberfläche eine Lichtbogenunterdrückungsschicht (6) aufgebracht werden. Zusätzlich kann bei Bedarf auch nach Formung des Hohlraums (4) das Schmelzmaterial (3) auf der Oberseite (71) und der Unterseite (72) einer Zwischenlage (7) angebracht und dann zwischen obere (21) und untere (22) Lage des Basismaterials plaziert werden.The production process can still undergo the following refinements: after forming the layer of melt material ( 3 ) can be placed on its upper ( 321 ) or lower ( 322 ) Surface an arc suppression layer ( 6 ) are applied. In addition, if necessary, after shaping the cavity ( 4 ) the melting material ( 3 ) on the top ( 71 ) and the underside ( 72 ) an intermediate layer ( 7 ) and then between upper ( 21 ) and lower ( 22 ) Location of the base material are placed.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (7)

Eine Überstromsicherung für verschieden hohe Ströme zum Einsatz in elektrischen Schaltkreisen, bestehend aus einem Basismaterial, einem Schmelzmaterial, einem Hohlraum und Kontakten, bei der das Basismaterial eine untere und eine obere Lage bildet und das Schmelzmaterial sich zwischen beiden befindet und über das Basismaterial hinausragt, und bei der die Kontakte aus einer dünnen Lage von Silber, einer dünnen Lage von Nickel und einer dünnen Lage Zinn aufgebaut und am Rand des Basismaterials angebracht sind, so daß sie als elektrische Anschlüsse dienen können.An overcurrent protection for different high currents for use in electrical circuits, consisting of a base material, a melting material, a Cavity and contacts, in which the base material is a lower and an upper layer forms and the melt material between the two and protrudes above the base material, and at the contacts made of a thin layer of silver, one thin layer of nickel and a thin layer of tin constructed and attached to the edge of the base material, so that they can serve as electrical connections. Die Überstromsicherung aus Anspruch 1, bei der auf dem Schmelzmaterial mindestens eine Lichtbogenunterdrückungsschicht aufgebracht ist.The overcurrent protection of claim 1, wherein at least one arc suppression layer on the melt material is applied. Die Überstromsicherung aus Anspruch 1 oder 2, bei der das Basismaterial Kalzium-, Bor- oder Silizium-Keramik oder eine bei weniger als 1000°C gesinterte Mischung aus Glas und Aluminiumoxid ist.The overcurrent fuse of claim 1 or 2, when the base material is calcium, boron or silicon ceramic or a mixture of glass sintered at less than 1000 ° C and alumina. Die Überstromsicherung aus Anspruch 1 oder 2, bei der das Schmelzmaterial Silber, Kupfer, Aluminium, Gold oder eine sonstige Mischung bzw. Legierung von Metallen ist.The overcurrent fuse of claim 1 or 2, in which the melting material silver, copper, aluminum, gold or another mixture or alloy of metals. Die Überstromsicherung aus Anspruch 1 oder 2, bei der der Hohlraum kleiner als die ganze Überstromsicherung ist, an das Schmelzmaterial angrenzt und als Expansionsraum für das Schmelzmaterial dient.The overcurrent fuse of claim 1 or 2, in which the cavity is smaller than the entire overcurrent protection is adjacent to the molten material and as an expansion space for the melting material is used. Die Überstromsicherung aus Anspruch 2, bei der die Lichtbogenunterdrückungsschicht aus Glas, einer Mischung aus Glas und einem Metalloxid oder einem bei weniger als 1000°C gesinterten Material ist.The overcurrent protection of claim 2, wherein the arc suppression layer of glass, a mixture of glass and a metal oxide or one at less than 1000 ° C is sintered material. Die Überstromsicherung aus Anspruch 1, bei der sich zwischen unterer und oberer Lage eine Zwischenlage befindet, um die Stromtragfähigkeit zu vergrößern, wobei sich dann das Schmelzmaterial zwischen Oberseite der Zwischenlage und oberer Lage sowie Unterseite der Zwischenlage und unterer Lage befindet.The overcurrent protection of claim 1, wherein there is an intermediate layer between lower and upper layer, to increase the current carrying capacity, then the melt material between top of the liner and upper layer as well as base of liner and lower layer located.
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