DE2152047A1

DE2152047A1 - Mit Sicherung versehenes Schaltungselement

Info

Publication number: DE2152047A1
Application number: DE19712152047
Authority: DE
Inventors: Furnival Thomas James; Doversberger Kenneth William
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1970-10-19
Filing date: 1971-10-19
Publication date: 1972-04-20
Also published as: CA967276A; US3693048A; GB1313065A

Description

Oft. MÜLLiH-eöäi BifePHYä. öH> ΜΑΝίίϊ biPL-ÖHfeM. df* blPL-ΙΝβ; PINSTfenWÄLd BIPLÜNÖ. ÖRÄMKÖW

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GEETERAL HDSÖfiS OQRK)HAiION Detroit, Michigan, USA

I-iit Sicherung versehenes Schaltungselement

Die Erfindung bezieht sich auf ein mit Sicherung versehenes Schaltunsselement und betrifft insbesondere ein Schaltungselement , das Schaltungsiasten gegen übermäßige Spannungsund Stromschwankungen schützt.

Ein mit Sicherung versehenes Schaltungselement dieser Art ist bereits aua der US-Patentschrift 3 179 S53 bekannt, das eine Ummantelung bzw» ein Gehäuse mit einer darin angebrachten Halbleitereinrichtung und einer schmelzbaren Einrichtung sowie Klemmen umfaßt, die zum Anschließen äußerer Leitungen an das Schaltungselement dienen und zwischen die die Halbleitereinrichtung und die schmelzbare Einrichtung in Reihenschaltung verbunden ist, wodurch ein Strompfad zwischen den Klemmen solange geschlossen ist, wie der Strom in der schmelzbaren Einrichtung sich unter einem bestimmten Pegel befindet, und geöffnet wird, wenn der Strom den Pe^eI überschreitet.

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Ein Facht eil diesex· bekannten Einrichtung besteht darin ,"'daß''^' sie eine kurze Länge eines Silberdrähtes als schmelzbaire⁵ '^: ~^{v : J} Schutzeinrichtung benutzt und bei ihr das schmelzbare" EIe-""'"~~'"^J ment in einem thermoplastischen synthetischen Hai'z¹ abüidich-""" tet sein muß, um zu verhindern, daß der beiia Schmelzen des'' "' Silberdrahtes gebildete Bogen einen nebenschließeiiden Pfad "' ' ' bzw. Querpfad für den Bogen im Bogenlösch-Quarziüllex' bildet.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Schaltungεelementes der eingangs genannten Gattung, bei dem dieses Problem auf einfache Weise behoben ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgesiäß vorgesehen, daß die schmelzbare Einrichtung ein Paar von im wesentlichen -" parallelen leitenden Platten, eine Isolator-platte, die zwischen diesen Platten angeordnet ist und die Platten in einer vorbestimmten Abstandsbeziehung hält, und' eine Vielzahl von schmelzbaren Leitern aufweist, die die Platten verbinden, und daß die schmelzbaren Leiter zusammen eine voreectirjute Strom-' führungskapazitat aufweisen, so daß ein Strom curch die schr.elz baren Leiter über den vorbestimmten Strom hinaus oin Schmelzen" der schmelzbaren Leiter und dadurch einen offenen Kreis zwischen den Platten hervorruft.

Das erfindungsgemäße mit Sicherung versehene Schaltungselement ist strukturell fehlerfrei, selbst wenn es zerstört worden ist. Wenn es zu einem offenen Kreis geworden ist, ist ec noch in der Lage, die hohen Drücke zu tragen, die normalerweise .an den Klemmen 2L und JO vorhanden sind.

Im Instrument!erungsbereich werden elektrische Lasten und elektrische Schaltungen oft unerwünschten Spannungs- oder Stromschwankungen aufgrund äußerer Strahlung oder eines ab-

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noriii_8len Zustandes in einem anderen Anschnitt der Schaltung, ■wie einer ungewollt eil Kap azitätsentladung unterworfen. Es ist deshalb allgemeine Praxis, ein Schwankungen unterdrückendes Schaltungselement parallel zu einer elektrischen Last zu schalten, un einen Stroinpfad vorzusehen, durch welchen Schwankungen bzw. übergänge hindurchgehen können, ohne die geschützte Schaltuncslast zu beschädigen. Beispielsweise wird oft eine Zenerdiode parallel zu einer Last geschaltet, 'um die Spannung über die Last auf einem vorbestimmten Pegel zu halten. Sollte eine Spannung mit einem höheren Pegel über die Parallelkonbination angelegt werden, wird der Strom durch die Zenerdiode genügend erhöht, um die Spannung über die Last auf dem gewünschten Pegel au halten. Jedoch können diese schwankenden Ströme bzv;. ubei'gangsströiae die Zenerdiode zerstören, was bei dieser zu einem Kurzschluß führt.

Εε ist allgemeine Praxis., um dieses Auftreten eines Eurzschliessens der Last und der Leistungsquelle, die die Last mit Energie versorgt, zu verhindern, eine Sicherung in Reihe mit einer Zenerdicce anzuordnen, die in dieser Weise benutzt wird, infolgedes-

die Sicherung sen brennt, wenn die Zenerdiode kurzgeschlossen wird,/durch oder schmilzt, un den Strompfad durch die Zenerdiode zu öffnen» Wenn der Zustand, der'die Sicherung und die Zenerdiode zerstört hat, wieder korrigiert worden ist, ist es erforderlich, die Sicherung und die Zenerdiode durch neue Komponenten einzeln zu ersetzen.

Erfindungc-gemä£ ist ein Schaltungselement vorgesehen, das sowohl eine üalbleitereinrichtung als auch eine Sicherung in einer Anordnung u:,:f aßt, die in einen einzigen Gehäuse bzw. in einer eiii-.i^eii ummantelung untergebrccht ict.

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,. Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung "beispielsweise beschrieben} in dieser zeigt:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines Schaltungselements gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht einer Sicherung, die in dem Schaltungselement der Fig. 1 benutzt wird,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Sicherung der Fig. 2,

Fig. 4 ein schematisches Blockschaltbild einer Schaltung, die das Schaltungselement der Fig. 1 umfaßt,

Fig. 5 eine aeite Ausführungsform des Schaltungselementes der Fig. 1,

Fig. 6 einen Schnitt entlang Linie 6-6 in Fig. 5₅

Fig. 7 "bis 9 im Detail verschiedene Strukturkomponenten, die

in dem Schaltungselement der Fig. 5 und 6 benutzt sind, und

Fig.10 ein schematisches Schaltbild einer Schaltung, die ein Schaltungselement der Fig. 5 ^un<ä 6 aufweist.

Nach Fig. 1 umfaßt ein Schaltungselement 10 eine Halbleitereinrichtung 12 und eine schmelzbare Einrichtung 14, die in ψ einem Gehäuse 16 angeordnet sind, das das Schaltungselement zu einer integralen Einheit macht.

Während das Gehäuse 16 irgendeine bekannte GesiaLt aufweisen kann, ist es in Fig. 1 mit einem zylindrischen Isolator 18 aus einem geeigneten Material wie einem Keramikmaterial dargestellt, das an jedem Ende durch einen ersten und zweiten Stirndeckel 20 und 22 umschlossen irt. lin die Konstruktion der Ummantelung bzw. des Gehäuses 16 zu erleichtern, können der zweite Stirndeckel 22 und ein i'in^föxrjiiges metallisches Verbindungsstück 24 mit einem racirl _c;t richteten Flansch 26

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in den keramischen Isolator 18 eingebettet werden, wenn er " ■ hergestellt wird. Wenn die Stirndeckel 20 und 22 aus einem geeigneten Metall wie Kupfer hergestellt werden, kann das Gehäuse 16 dicht verschlossen werden, indem nachfolgend der · erste Stirndeckel 20 an den Flansch 26 des metallischen 'Verbindungsstückes 24- hart angelötet wird.

Eine erste und zweite Kupferklemme 28 und 30, die an den entsprechenden ersten und zweiten Stirndeckel 20 und 22 hart angelötet sein können, sind zum Anschließen äußerer nicht dargestellter Leitungen Schaltungselement 10 vorgesehen. Die erste Klemme 28 ist elektrisch mit einer Seite der Halbleiter einrichtung 12 durch eine !Trennschicht 32 verbunden. Die Halbleitereinrichtung 12 ist aus einem Halbleitermaterial wie Silicium hergestellt, das einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, der beachtlich verschieden von dem der ersten Kupferklemme 28 ist. Wenn infolgedessen die erste Klemme 28 mechanisch mit der Halbleitereinrichtung 12 verbunden ist und die Temperatur des Schaltungselementes 10 ansteigt, wurden durch die ungleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten thermische Spannungen in die Halbleitereinrichtung 12 eingeführt, die wahrscheinlich die Halbleitereinrichtung 12 brechen würden. Wenn jedoch die Trennschicht 32 aus einem leitenden Material, das einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten ähnlich dem der Halbleitereinrichtung 12 aufweist, wie Wolfram oder Molybdän hergestellt wird, werden thermische Spannungen in der Halbleitereinrichtung 12 verhindert, obgleich die Halbleitereinrichtung 12 elektrisch mit der ersten Klemme 28 durch die Trennschicht 32 verbunden ist. Selbst wenn die thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Trennschicht 32 und der ersten Klemme 28 nicht gleich sind,.ist die Trennschicht 32 genügend dick vorgesehen, um die Übertragung jeglicher resul-. tierender Spannungen von der ersten Klemme 28 zu der HaIb-

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leitereinrichtung 12 zu verhindern· Wie oben erwähnt worden ist, besteht bei der dargestellten Ausführungsform die zweite Klemme 30 ebenfalls aus Kupfer und ist an den zweiten Stirndeckel bzw, die zweite Stirnäbdeckung 22 hart angelötet. Die zweite Klemme 30 kann ebenfalls an die schmelzbare Einrichtung 14 hart angelötet sein, die, wie es in den Fig. 2 und 3 im größeren Maßstab dargestellt ist, eine erste und zweite leitende Platte 34 und 36 aufweist, die im wesentlichen parallel durch eine Isolierplatte 38 gehalten werden, an der sie wie mit einem geeigneten Klebstoff befestigt sind. Die erste und zweite leitende Platte 34 und 36 sind elektrisch durch eine Vielzahl von identischen Leitern 40 bis 43 verbunden, die beispielsweise Streifen aus einer Blei-Zinn-Legierung mit einem vorbestimmten und relativ niedrigen Schmelzpunkt sein können.

Da jeder Leiter 40 bis 43 einen relativ schmalen Querschnittsbereich aufweist, bewirken die Ströme, die durch die schmelzbare Einrichtung 14 verlaufen, daß jeder der Leiter 40 bis 43 eine Wärmequelle wird. Wenn infolgedessen ein Strom, der grosser als ein vorbestimmter Wert ist, durch die schmelzbare Einrichtung 14 verläuft, bewirkt die durch den Strom in den Leitern 40 bis 43 erzeugte Wärme, daß jeder der Leiter 40 bis 43 schmilzt oder durchbrennt. Wenn beispielsweise ein Durchbrennen in dem Leiter 40 erfolgt, wird der Qtierschnittsbereich, durch den der Strom verläuft, weiter reduziert, so daß das Durchbrennen der verbleibenden Leiter 41 bis 43 in schneller !Folge hervorgerufen wird. Die Anzahl an leitenden Streifen bzw. Bändern, die die leitenden Platten 3^· und 36 verbinden, können somit so gewählt werden, daß die stromempfindlichen bzw. auf Strom ansprechenden Eigenschaften der schmelzbaren Einrichtung 14 optimiert werden. Durch Erhöhen der Anzahl von Streifen wird die schmelzbare Einrichtung 14 weniger empfindlich gegen Stromschwankungen, von kurier Dauer gemacht und wird der Effekt eines

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mechanischen .Brechens eines einzelnen Bandes durch Vibration bzw. Erschütterung des Schaltungselementes 10 teilweise verneint bzw. neutralisiert. In ähnlicher Weise wird, wenn die Bänder ¹Ei t gleichem Abstand um den Umfang von Jeder der leitenden Platten 34 und 36 angeordnet werden, ein Stromungleichgewicht zwischen den Bändern verhindert.

Wenn die erste leitende Platte 34 mit der Halbleitereinrichtung 12 durch ein geeignetes Anbringungsmittel elektrisch verbunden wird, sind die schmelzbare Einrichtung 14 und die HaIbleitereinrichfrjng 12 in Reihe verbunden zwischen der ersten und zweiten Lieiwe Lo und 30. Das Schaltungselement 10 kann in einen Kreis für einen Betrieb in der Weise, v;ie er nachfolgend in bezug auf i?ig. 4- erläutert wird, geschaltet werden.

Nach J¹Xg. 4 versorgt eine Leistungsquelle in der Form einer Batterie 44 eine geeignete elektrische Last 46 durch eine Sicherung 4L, die als ein Seil eines Kreises 50 dargestellt ist, mit Energie. Das Schaltungselement 10, das die Halbleitereinricntung 12 und die schmelzbare Einrichtung 14 aufweist, ist parallel z-\ der Batterie 44 geschaltet, um die Spannung zu steuern, ;ie an die Last 46 angelegt wird. Da eine Zenerdiode eine Hair ie i"ccr einrichtung ist, die in weitem umfang als ein Spamrongcre^ier benutzt wird, wird die Halbleitereinrichtung 12 nachfolgen.:" beispielsweise als eine Zenerdiode bezeichnet. Aus Gründen der Beschreibung wird angenommen, daß die Spannungsoeiuessung dez¹ r?.oterie die gleiche ist wie die Durchbruchsspannung sbeiiicer im,. Tür lie Zenerdiode 12 wie 28 Volt Gleichspannung und dei ;-_::■;* nicht dargestellte fremde Leistungsquelle gelegentlich bpar.i \,.\ ^ ^c.ivanicunsen in dem Kreis 50 einführt, die dazu neigen, die u-■--raiun-· an der zweiten Klemme 30 über 23 Volt G-iDich.rxr .ι.. *:!;_ .-"■ öteigem.

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Infolgedessen fließt, wenn die Batterie 44 die einzige " Spannungsquelle in dem Kreis 50 ist, kein wesentlicher Strom durch das Schaltungselement 10 und die Last 46 zieht einen normalen Strom von der Batterie 44 durch die Sicherung 48. Sollte der Strom durch die L-ast 46 übermäßig groß werden, brennt die Sicherung 48 durch, um den Strompfad durch die Last 46 zu öffnen und somit die Batterie 44 gegen übermäßige Belastungen zu schützen, die an sie durch ' die Last 46 angelegt werden.

In dem EaIl, wenn ein Spannungsübergang bzw. eine Spannungsschwankung in den Kreis 50 in einer Weise eingeführt wird, die dazu neigt, die Spannung an der zweiten Klemme JO zu erhöhen, leitet das Schaltungselement 10 genügend Strom, um die Spannung an der zweiten Klemme 30 bei 28 Volt Gleichspannung zu halten. Die Zenerdiode 12 schützt somit die Last 46 Gegenüber Spannung. Sollte die SpannungsSchwankung eine solche Größe und Dauer aufweisen, daß die Leistungsbemessung der Zenerdioäe 12 überschritten wird, wird die Zenerdiode in einer Weise zerstört, daß sie normalerweise kurzgeschlossen würde. Wenn dies auftritt, wird die volle Spannung zwischen den Klemmen 26 und 30 an die schmelzbare Einrichtung 14 angelegt. Der resultierende Strom durch die schmelzbare Einrichtung 14 ist größer als der vorbestimmte Strom, so daß ein Schmelzen der Schmelzeinrichtung 14 bewirkt wird und dadurch der Strompfad durch die Zenerdiode 12 geöffnet und die kurzgeschlossene Zenerdiode 12 daran gehindert wird, die Batterie 44 zu beschädigen. Ein Auetausch des gesamten Schal tung G element es 10 ist dann an der .Reihe.

Wenn cas Schaltungselement 10 zerstört worden ist, werden jegliche nachfolgende Spannun&sschwankenden zu der Last 46 crorch die Sicherung 48 übertragen, die wie oben erläutert wurde, durchschlägt bzw. durchbrennt, wenn der Strom durch exe Last 46 übermäßig groß wird. Wenn die Sicherung 48 durch-

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gebrannt ist, wird der Kreis 50 vollständig unwirksam und ■ · sowohl das Schaltungselement 10 als auch die Sicherung 48 müssen dann ersetzt werden. Das Schaltungselement 10 schützt die Batterie 44 und die Last 46 in einem weiten Bereich von Bedingungen und die Sie herung 48 sieht'einen zusätzlichen Schutz gegenüber Ströme vor, selbst wenn das Schaltungselement 10 zerstört ist.

Bei der Ausführungsform nach den Pig. 5 "bis* 9 umfaßt das Schaltungselement 10' eine Ummantelung bzw. ein Gehäuse 16' mit einer Anordnung verschieden von der oben erläuterten. Bei dieser Ausführungsform umfaßt das Gehäuse 16' eine Basisplatte 52 mit einem integralen Gewindestutzen 54, der die erste Klemme 28 bildet, und einer Abdeckung bzw. einem Deekel 56, der an die Basisplatte 52 hart angelötet ist. Zusätzlich zu der Schmelzeinrichtung 14 und der Zenerdiode 12 enthält das Gehäuse 16' ebenfalls eine Schalteranordnung 58» die auf die Temperatur der Zenerdiode 12 anspricht und in Serienschaltung mit der Zenerdiode 12 und der Schmelzeinrichtung 14 zwischen die erste und. zweite Klemme 28 und 30 geschaltet ist.

Nach den E¹Ig. 5 und 6 ist eine Seite der Zenerdiode 12 elektrisch mit der ersten Klemme 28 durch die Trennschicht 32 verbunden, wie es oben erläutert wurde. Die andere Seite der Zenerdiode 12 ist mit der ersten Platte 34 der Schmelzeinrichtung 40 durch ein wärmeübertragendes Verbindungsglied 60 verbunden, das in Fig. 7 i¹¹ vergrößertem Maßstab dargestellt ist. Die zweite leitende Platte 36 der Schmelzeinrichtung 14 ist mit einem Satz von Kontakten 62 durch ein unteres Kontaktträgerglied 64 verbunden. Das untere Kontakttragerglied 64 ist im vergrößerten Maßstab in Pig. 8 dargestellt und gegenüber dem Verbindungsglied 60 durch einen Isolier-Abstandshalter 66 hergestellt, de? aus einem geeigneten Isoliermaterial wie Kunststoff besteht und in Mg. 9 in "vergrößertem Maßstab dar-

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gestellt ist. Die Kontakte 62 sind mit der zweiten Klemme 30 durch ein oberes Kontaktträgerglied 68 verbunden, das eine herabhängende Blattfeder 70, einen leitenden Plansch 72, der gegenüber dem unteren Kontalctträgerglied 64 durch einen Isolator 74- isoliert ist, und ein Kabel 76 aufweist. Nach Pig.5 erstreckt sich die zweite Klemme 30 durch die Basisplatte 52, . um das Verbinden einer nicht gezeigten äußeren Leitung mit der zweiten Klemme 30 zu erleichtern, die gegenüber der Basisplatte 52 durch einen Isolator 78 isoliert ist. Eine dritte und vierte Klemme 80 und 82, die sich ebenfalls durch die Basisplatte 52 erstrecken und gegenüber der Basisplatte 52 durch Isolatoren 84 und 86 isoliert sind, sind ebenfalls vor- W gesehen, um nicht gezeigte äußere Leitungen mit dem Schaltungselement 10 elektrisch zu verbinden. Die dritte Klemme 80 ist mit dem Verbindungsglied 60 durch ein Kabel 88 und einen leitenden Flansch 90 verbunden, während die äderte Klemme 82 mit dem unteren Kontaktträgerglied 64 durch ein Kabel 92 verbunden ist.

Um das Fühlen der Temperatur der Zenerdiode 12 durch die Schalteranordnung 58 zu erleichtern, ist eine Bimetall-Sehnappscheibe bzw. -Federscheibe 94 in einem Hohlraum 96 angeordnet, der in dem Verbindungsglied 60 vorgesehen ist. Der Umfang der Federscheibe 94 ruht auf einem Ansatz 98 in dem Abstandshalter 66, Infolgedessen befindet sich, wenn fe die Temperatur der Federscheibe 9^ unter einem bestimmten Pegel liegt, die Federscheibe 94 in ihrer in durchgezogenen Linien dargestellten Position_? in welcher der Mittelteil der Federscheibe 94 in einer Wärmeübertragungsbeziehung mit dem Verbindungsglied 60 durch einen Kolben bzw. Plunger 100 gehalten wird, der aus einem geeigneten Isoliermaterial wie Kunststoff besteht. B§r Plunger 100 wird gegen die Feder- ■ scheibe 94 durch die Feder 70 gehalten und ist in einer öffnung 102 gleitend angeordnet, die in dem unteren Kontaktträgerglied 64 vorgesehen, ist. Ba nur die Feder 70 das obere Ende des Plungers 100 berubrtj dient das Biegen des oberen Kontakt-

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trägergliedes 68 dazu, die Kontakte 62 fest geschlossen zu halten, wobei das oberem Kontaktträgerglied 68 an den verschiedenen anderen Elementen in der Schalteranordnung 58

durch ein Paar von Mieten 104- und 106 fest angebracht ist, die von den verschiedenen anderen Elementen durch einen Isolier-Abstandshalter 108 und eine Unterlegescheibe 110 elektrisch isoliert sind.

Der Betrieb des Schaltungseiementes 10' wird jetzt in bezug auf die Schaltung 50' in Pig. 10 beschrieben, in der das Schaltungselement 10' zum Schutz der Last 46 geschaltet ist, VJie es oben im Zusammenhang mit Fig. 4 erläutert wurde. Jedoch ist in Fig. 10 der durch die Kontakte 62 gebildete Schalter in Reihe mit der Last 46 verbunden, um die Spannung über die Last 4-6, die zwischen die erste und die dritte Klemme und 00 geschaltet ist, auf einem vorbestimmten Pegel zu halten.

In dem Fall, wenn die Spannung an der zweiten Klemme 30 über 2b Volt Gleichspannung erhöht zu werden droht, was die Durchbruchs spannung sbemessun^· der Zenerdiode 12 ist, bewirkt der resultierende Strom durch die Zenerdiode 12 eine innere Erwäriüung der Zenerdioüe 12, die deren Temperatur anhebt. Da sich der Mittelteil der Federscheibe 94 in einem guten Wärmeübertracun₀Glcontalit nit der Zenerdiode 12 durch das Verbindungsglied 60 befindet, zei^t die Federscheibe 94 die Temperatur der Zenerdiode 12 an. Wenn die !Temperatur der Zenerdiode 12, wie sie durch äie Federscheibe 94 gefühlt wird, die bestimmte Temperatur übersteigt, schnappt die Federscheibe 94 in die in strichpunktierten Linien in Fi<j. 6 dargestellte Position und drückt ion Plunger 100 Q;e_oen die Feder 70, so daß das obere Lonta--tträo<?r£:liec 6b engehoben wird und die Kontakte 62 getremrt- v:erden. Wenn diec erfolgt,■ ■ sind sowohl das Schal-•tun;j£rele:aeric 10' als auch öie Last 46 zeitweilig ausgeschaltet, bis-die-Federscheibe 9^- -sie'.:. _oeiiü_we:iü c'b^eküiilt hot, um zuriicl·:

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in ihre in durchgezogenen Linien dargestellte Position zu .schnappen. Wenn die Federscheibe 94- in die in durchgezogenen Linien dargestellte Position zurückkehrt, werden die Kontakte 62 geschlossen, wodurch das Schaltungselement 10' und die Last 46 mit Energie versorgt werden, wie es oben erläutert wurde.

Sollte eine Spannungsschwankung, die in den Kreis 50' eingeführt wird, die Zenerdiode 12 zerstören und sie kurzschließen, führt der resultierende Strom durch die Zenerdiode 12 zum Durchbrennen der Schmelζeinrichtung 14 und es wird ein Austausch des Schaltungselementes 10' erforderlich, wie es oben erläutert wurde. Venn dies erfolgt, kann eine Anzeigeeinrichtung wie eine Lampe 112 für eine durchgebrannte Sicherung, die auf die Spannung über die dritte und vierte Klemme 80 und 82 anspricht, anzeigen, daß das Schaltungselement 10' nicht langer die Last 46 gegen Spannung sschwankungen"schütζt.

Mach Fig. 1Q bleibt die Spannung über die Lampe 112 nahe Mull, solange die Schmelζeinrichtung 14 intakt istj sollte jedoch die Zenerdiode 12 kurzgeschlossen werden und die Schmelzeinrichtung 14 durchbrennen, legt die Batterie 44 28 Volt Gleichspannung an die Lampe 112 an. Venn die Lampe 112 von einem Typ gewählt wird, der bei 28 YoIt Gleichstrom arbeitet, kann die Lampe 112 dazu dienen anzuzeigen, daß das Schaltungselement 10' ersetzt werden muß. Infolgedessen ist es wünschenswert, die Lampe 112 körperlich dort anzuordnen, wo sie leicht beobachtet werden kann. In Fig. 10 ist die Lampe 112 schematisch in dem Schaltungselement 10' angeordnet dargestellt, wo sie durch ein nicht gezeigtes, in dem Deckel 56 vorgesehenes Fenster beobachtet werden kann. Wenn sie leichter durch einen Beobachter an einem abgelegenen Ort, wie einem nicht gezeigten Steuerpult, gesehen werden soll, kann die Lampe 112 außerhalb des Schaltungselementes 10' angeordnet und durch geeignete nicht gezeigte Leitungen mit der dritten und vierten Klemme 80 und 82 in der in Fig. 10 schematisch gezeigten Weise verbunden werden.

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Claims

Pat entansprüche

f 1.\Ein mit Sicherung versehenes Schaltungselement, das eine ^—^Ummantelung bzw. ein Gehäuse mit darin angebrachter Halbleitereinrichtung und Schmelzeinrichtung sowie Klemmen aufweist, an die äußere Leitungen an das Schaltungselement angeschlossen werden können und zwischen die die Halbleitereinrichtung und die Schmelzeinrichtung in Reihenschaltung geschaltet sind, wodurch ein Strompfad zwischen den Klemmen solange geschlossen ist, wie der Strom in der Schmelzeinrichtung unter einem bestimmten Pegel liegt, und geöffnet wird, wenn der Strom den Pegel überschreitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzeinrichtung ein Paar von im wesentlichen parallelen leitenden Platten (34-, 36), eine Isolatorplatte (38), die zwischen den Platten (3²J-, 36) angeordnet ist und diese in vorbestimmter Abstandsbeziehung hält, und eine Vielzahl von schmelzbaren Leitern (40 bis 43) umfaßt, die die Platten (34, 36) verbinden, und daß die schmelzbaren Leiter (40 bis 43) zusammen eine vorbestimmte Stromführungskapazität aufweisen, so daß ein Strom durch die schmelzbaren Leiter über den vorbestimmten Strom hinaus ein Schmelzen der schmelzbaren Leiter und dadurch einen offenen Kreis zwischen den Platten (34, 36) hervorruft.
2. Schaltungselement nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine spannungsempfindliche Einrichtung (112), die anzeigt, wenn die Schmelzeinrichtung (14) den Strompfad geöffnet und die Halbleitereinrichtung einen Kurzschluß verursacht hat.

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