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Verfahren zur Herstellung eines superflinken Schmelzleiters für einen
Geräte-Schmelzeinsatz Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung
eines superflinken Schmelzleiters für einen Geräte-Schmelzeinsatz einer Sicherung,
welcher Schmelzleiter einen zwischen zwei Hilfsträger angebrachten Schmelzleiterdraht
umfasst, der einen geringeren Querschnitt als die Hilfsträger aufweist.
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Ein superflinker Schmelzleiter muss an einer oder mehreren Stellen
einen aktiven Teil mit verkleinertem Querschnitt aufweisen, um zu erreichen, dass
an dieser Stelle eine gegenüber den übrigen Teilen des Schmelzleiters reduzierte
Leitfähigkeit bzw. ein erhöhter Widerstand vorliegt. Die übrigen Teile des Schmelzleiters
mit dem grösseren Querschnitt haben hierbei die Aufgabe, die Abschmelzzone mit dem
verkleinerten Querschnitt zu kühlen, damit ein Abschmelzen nicht bereits beim Nennstrom
der Gerätesicherung erfolgt.
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Bekannte Verfahren zur Herstellung eines superflinken Schmelzleiters
bestehen beispielsweise darin, dass ein bandförmiger Schmelzleiter durch Ausstanzen
eines Loches oder durch seitliche Ausstanzungen geschwächt wird. Ein weiteres bekanntes
Verfahren besteht darin, dass ein sehr dünner Schmelzleiterdraht zwischen zwei Bänder
aufgepunktet wird. Bekannt ist es auch, einen endlosen Schmelzleiterdraht geringen
Querschnittes streckenweise z.B. mit Stearin abzudecken, die nicht abgedeckten Stellen
durch galvanischen Auftrag eines Metalles z.B. Silber, im quer schnitt zu vergrössern,
das Abdeckmaterial zu entfernen und den Schmelzleiterdraht in den Schmelzeinsätzen
entsprechende Längen zu trennen. Jeder derartige Schmelzleiter weist dann zwei Endbereiche
mit durch galvanischen Auftrag vergrössertem Querschnitt und einen Mittelbereich
mit dem kleineren Querschnitt des ursprünglichen Schmelzleiterdrahtes auf.
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Diese bekannten Verfahren sind alle verhältnismässig aufwendig und
eignen sich nur in beschranktem Ausmass für die automatische Herstellung von superflinken
Schmelzleitern. Der Grund liegt vor allem darin, dass eine exakte massliche Einhaltung
der Abschmelzzone mit dem kleineren Querschnitt erforderlich ist, da kleine Abweichungen
vom Sollmass den Durchlassstrom und den I2t-Wert des Schmelzeinsatzes beträchtlich
verändern. Zudem wird die Handhabung der superflinken Schmelzleiter bei deren Herstellung
dadurch erschwert, dass der Schmelzleiter in der genannten Abschmelzzone einen sehr
geringen Querschnitt aufweisen muss, beispielsweise im Bereich von 0,Q35 bis 0,12
mm Durchmesser bei einem Runddraht aus Silber.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren zur Herstellung
eines superflinken Schmelzleiters der eingangs genannten Art zu schaffen, das die
nachteile der bekannten Verfahren vermeidet und das es erlaubt, einen Schmelzleiter
beliebig kleinen
Qqerschnitts ohne Schwierigkeiten zu handhaben,
um dadurch eine vollautomatische Herstellung superflinker Schmelzleiter mit wenig
streuenden Kenndaten zu ermöglichen.
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Erfindungsgemäss ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass an
einem endlosen Trägerdraht mit dem grösseren Querschnitt in bestimmten, mindestens
angenähert gleichmässigen Abständen fortlaufend sich quer zum Draht erstreckende
Schlaufen gebildet werden, ein endloser Schmelzleiterdraht beidseitig jeder Schlaufe
mit dem Trägerdraht kraftschlüssig und elektrisch verbunden wird, jede Schlaufe
des Trägerdrahtes an den Verbindungsstellen mit dem Schmelzleiterdraht abgeschnitten
wird und der Trägerdraht zwischen je zwei abgeschnittenen Schlaufen getrennt wird,
um den Schmelzleiter für den einzelnen Schmelzeinsatz zu erhalten.
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Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Verfahrens werden nachstehend
anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen: Fig. 1A bis 1D, Fig. 2A bis 2D und Fig.
3A bis 3F schematisch verschiedene aufeinanderfolgende Schritte bei drei Ausführungsbeispielen
des Herstellungsverfahrens.
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Fig. 4 eine andere Form der gebildeten Drahtschlaufe für das Verfahren
der Fig. 3A bis 3F.
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Bei einem ersten Auführungsbeispiel des vorliegenden Verfahrens werden
gemäss Fig. 1A ein Schmelzleiterdraht 1 und ein Trägerdraht 2 parallel zueinander
geführt. Beide Drähte bestehen beispielsweise aus Silber, wobei der Schmelzleiterdraht
1 einen Durchmesser in der Grössenordnung von 0,035 bis 0,12 mm und der Trägerdraht
2 einen mindestens doppelt so grossen Querschnitt hat. Das Material und die Grösse
der Querschnitte der beiden
Drähte hängen natürlich von den gewünschten
Kenndaten des hergestellten Schmelzeinsatzes ab, wobei aber der Trägerdraht 2 immer
einen grösseren Querschnitt als der Schmelzleiterdraht 1 hat. Am Trägerdraht 2 wird
nun fortlaufend und in mindestens angenähert gleichmässigen Abständen eine Schlaufe
3 (Fig. 1A) gebildet, die sich quer zu den beiden Drähten erstreckt.
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Gemäss Fig. 1B werden hierauf der Schmelzleiterdraht 1 und der Trägerdraht
2 beidseits der Schlaufe 3 kraftschlüssig und elektrisch miteinander verbunden,
und zwar durch punktweises Löten oder Punktschweissen, wie dies in Fig. 1B durch
mehrere Verbindungspunkte 4 angedeutet ist. Vorzugsweise werden auf jeder Seite
der Schlaufe 3 mehrere Verbindungspunkte 4 vorgesehen, und zwar in solchen Abständen,
dass die Distanz zwischen den äussersten, zu einer Schlaufe 3 gehörenden Verbindungspunkte
4' der Lunge des herzustellenden Schmelzleiters entspricht.
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Der nächste Verfahrensschritt besteht gemäss Fig. 1C darin, die Schlaufe
3 zwischen den ihr beidseitig am nächsten liegenden Verbindungspunkten 4 abzuschneiden;
so dass die beiden beidseitig der abgeschnittenen Schlaufe liegenden Trägerdrahtstücke
2 nur noch über den Schmelzleiterdraht 1 miteinander verbunden sind.
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Im letzten Schritt wird der in Fig. 1C dargestellte kombinierte Draht
zwischen den abgeschnittenen Schlaufen 3 getrennt, wobei in Fig. 1C die Trennstellen
5 gestrichelt dargestellt sind. Durch diesen Trennungsvorgang fallen fortlaufend
die in Fig. 1D dargestellten Schmelzleiter an, die demnach in jedem Endbereich ein
den Stromfluss übernehmendes Trägerdrahtstück 2 grösseren Querschnitts und dazwischen
eine durch ein Schmelzleiterdrahtstück 1 kleineren Querschnitts gebildete Abschmelzzone
aufweisen. Diese Schmelzleiter werden hierauf in bekannter Weise in Glas- oder
Keramikröhrchen
eingebracht und mit metallischen Endklappen zum fertigen superflinken Geräteschutz-Schmelzeinsatz
verlötet.
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In den Fig. 2A bis 2D ist eine Variante des beschriebenen Verfahrens
dargestellt, bei welcher gemäss Fig. 2A am Trägerdraht 2 zuerst die Schlaufen 3
gebildet werden. Hierauf wird, wie in Fig. 2B dargestellt, der Trägerdraht 2 mit
dem Schmelzleiterdraht 1 umwunden, so dass zwischen dem Schmelzleiterdraht 1 und
dem Trägerdraht 2 eine kraftschlüssige und elektrische Verbindung entsteht. Hierauf
werden die Schlaufen 3 wiederum abgeschnitten (Fig. 2C), worauf der kombinierte
Draht an den zwischen den abgeschnittenen Schlaufen liegenden Trennstellen 5 in
einzelne, in Fig. 2D dargestellte Schmelzleiter getrennt wird.
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Bei einer weiteren Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens werden
gemäss Fig. 3A zuerst am endlosen Trägerdraht 2 die Schlaufen 3 gebildet. Hierauf
wird gemäss Fig. 3B der Schmelzleiterdraht 1 um den Fuss jeder Schlaufe 3 geführt,
und zwar beispielsweise in einer zur Ebene der Schlaufe 3 geneigten, insbesondere
senkrechten Ebene. Der Schmelzleiterdraht 1 liegt demnach in zwei Fusspunkten jeder
Schlaufe 3 auf dem Trägerdraht 2.
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An diesen Stellen wird nun im nächsten Schritt gemäss Fig. 3C der
Schmelzleiterdraht 1 mit dem Trägerdraht 2 kraftschlüssig und elektrische verbunden,
beispielsweise durch Löten oder vorzugsweise Punktschweissen. Hierauf werden die
über die gebildeten Verbindungsstellen 6 hervorragenden Teile 7 des Schmelzleiterdrahtes
1 (Fig. 3C) nahe den Verbindunsstellen abgeschnitten (Fig. 3D). Darnach wird wie
bei den vorgängig beschriebenen Ausführungsbeispielen der Bogen jeder Schlaufe 3
abgeschnitten, vgl. Fig. 3E. Schliesslich wird der aus Stücken des Trägerdrahtes
2
und des Schmelzleiterdrahtes 1 zusammengesetzte Draht an den sich
zwischen den abgeschnittenen Schlaufen liegenden Trennstellen 5 in einzelne, in
Fig. 3F dargestellte Schmelzleiter getrennt.
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Um ein Abrutschen des um jede Schlaufe 3 des Trägerdrahtes 2 geführten
Schmelzleiterdraht 1 zu vermeiden, können die Schlaufen statt haarnadelförmig so
gebildet werden, dass sie einen eingebuchteten Fuss aufweisen, wie dies in Fig.
4 dargestellt ist.
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Das vorliegende Verfahren ermöglicht nicht nur eine Herstellung superflinker
Schmelzleiter mit automatisch arbeitenden Maschinen dank einfacher Handhabung des
sehr dünnen Schmelzleiterdrahtes, sondern auch eine präzise und genau wiederholbare
Festlegung der für den Widerstand des Schmelzeinsatzes massgeblichen wirksamen Länge
des Schmelzleiterdrahtes, so dass die nach dem vorliegenden Verfahren hergestellten
Schmelzleiter - in die Schmelzeinsätze montiert -, eine sehr geringe Streuung ihrer
elektrischen und Abschmelz-Kenndaten aufweisen.