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Sicherungsleiste zur Halterung elektrischer Sicherunffen Die vorliegende
Erfindung betrifft eine Sicherungsleiste zur Halterung elektrischer Sicherungen,
vorzugsweise Überspannungsableiter zur Absicherung von Stromkreisen gegenüber elektrischen
Uberspannungen und/oder Überströmen, die mit in einem Isolierstoffkörper teilweise
eingebetteten Kontaktelementen versehen ist, zwischen denen die Sicherungen geklemmt
gehalten sind, wobei ein Teil des Kontaktelementes mit dem jeweils abzusichernden
Zweiter und das andere Teil mit Erdpotential kontaktierbar ist.
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Solche Sicherungsleisten finden häufig Verwendung bei Verteileranlagen
der Bernmelde-, insbesondere der Xernsprechvermittlungstechnik und dienen dazu,
den Arbeitsstromkreisen der Anlage bzw. bei mehradrigen Leitungen, z.B. den a- und
b-Adern, jeweils eine Sicherung, etwa eine Überspannungsableitersicherung bekannter
Art zuzuordnen, durch welche beim Auftreten einer Überspannung oder einer schädlichen
Stromspitze der Stromkreis unterbrochen wird oder aber die stromführenden Zweiter
der abzusichernden Stromkreise an Erdpotential gelegt werden können.
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Bei einer bekannten Sicherungsleiste ist zwischen einer Elektrode
eines TTberspannungsableiters und einer Kontaktfläche einer eine Kontaktplatte umschließenden
Halterung eine A4schmelzperle eingeklemmt gehalten, wobei an der Halterung eine
Kontaktvorrichtung vorgesehen ist, die beim Erweichen der Abschmelzperle den Überspannungsableiter
kurzschließt. Die Überspannungsableiter stehen mit ihren anderen Elektroden mit
an die abzuaichernden Stromkreise.
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anschließbaren Kontaktelementen in Verbindung, wobei letztgenannte
Kontaktelemente als Leitungsbahnen einer gedruckten Schaltungsplatte ausgeführt
sind.
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Es hat sich gezeigt, daß gedruckte Schaltungsplatten relativ teuer
sind und daß sie aufgrund ihres schwachen Querschnittes mechanischen und thermischen
Belastungen gegenüber nicht sehr widerstandsfähig sind. Mechanische Belastungen
treten auf beim Auswechseln verbrauchter Sicherungen und geschmolzener Abschmelzperlen,
während thermische Belastungen durch extrem hohe Stromspitzen verursacht werden.
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Bei der vorliegenden Erfindung wird jedoch davon ausgegangen, daß
Grenzfälle, die durch eine langandauernde hohe Belastung zustande kommen und damit
zur Erweichung der Abschmelzperle führen, relativ selten auftreten, so daß es für
die meisten praktischen Fälle genügt, Sicherungsleisten so auszulegen, daß die Stromkreise
vor kurzzeitig auftretenden InduRtionsspannungen geschützt sind, so daß auf die
Verwendung von Abschmelzperlen verzichtet werden kann. An eine solche Sicherungsleiste
wird weiterhin die Forderung gestellt, daß sie einfach und billig herstellbar sein
soll, wobei ferner ein Auswechseln gegebenenfalls schadhaft gewordener Sicherungen
schnell vonstatten gehen soll.
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Eine derartige Sicherungsleiste ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktelemente gabelförmig gestaltet sind und die Sicherungen mit ihnen
festverbundene Anschlußelemente z.B. Hohlnieten besitzen, deren breitgequetschte
freie Enden zwischen die Schenkel der Kontaktelemente einklemmbar sind.
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Durch diese erfindungsgemäße Gestaltung entstehen bei kurzer induktiver
Belastung des Überspannungsableiters in jedem der beiden die Sicherung haltenden
Kontaktelemente durch die beiden
je einen Stromweg darstellenden
Schenkel zwei im Drehsinne gleichgerichtete Wirbelfelder, die sich anziehende Polaritäten
erzeugen. Dadurch werden die Schenkel der induktiven Belastung entsprechend mehr
oder weniger aufeinander zubewegt. Zu diesen durch die induktive Belastung auftretenden
Kräften kommen noch die durch die Federvorspannung des Kon- -taktelementes gebildeten
Kräfte hinzu, so daß aufgrund der gabelförmigen Ausbildung der Kontaktelemente eine
besonders sichere Kontaktierung erzielt wird. Dadurch, daß die Überspannungsableiter
mit ihnen z.B. durch Schweißen oder Hartlöten fest verbundene Hohlnieten besitzen,
sind diese Ableiter besonders leistungsfähig, da bei deren Überbelastung die durch
einen Lichtbogen im Inneren der Ableiter entstehende Warme direkt von den Kontaktstellen
am Ableiter weg an die Halterung weitergeleitet wird, so daß die bei Überspannungsableitern
vorhandene Glaseinachnelzung nicht belastet wird.
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Durch die breitgequetschten Enden der Hohlniete wird neben einem verdrehsicheren
Sitz der Sicherung zwischen den Schenkeln der Kontaktelemente noch ein leichtes
Auswechseln gegebenenfalls schadhaft gewordener Sicherungen erreicht.
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Um ein Herausgleiten der Sicherung mit Sicherheit aussuschließen,
können die Schenkel mit zueinander weisenden Ausformungen versehen sein, die einen
Aufnahmeraum für die breitgequetschten Enden der Hohlniete bilden. Zur sicheren
Kontaktgabe können die Schenkel der Kontaktelemente weiterhin soweit vorgespannt
sein, daß ihre freien Enden im unbelasteten Zustand, d.h. bei nichtleingesetzter
Sicherung winkelig zueiiiander verlaufen. Dadurch wird erst nach dem Einsetzen der
Sicherung ein gutes Anliegen der den Kontakt bildenden Flächen der Schenkel an den
breitgequetschten Enden der Hohlniete erzielt. Zweckmäßig wird der breitgequetschte
Bereich an den Hohlnieten so vorgesehen, daß er sich außerhalb des Überspannungsableiters
befindet.
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Aus Gründen einer rationellen Fertigung werden die Kontaktelemente
zu einem Stanzstreifen zusammengefaßt, wobei die die einzelnen Elemente verbindenden
Stege nach dem Einbetten des Stanzstreifens in den Isolierstoffkörper durchtrennbar
sind. Dieses Durchtrennen lcann z.B. in im Isolierstoffkörper vorgesehenen Durchbrüchen
mittels eines entsprechenden Werkzeuges vorgenommen werden. Im Isolierstoffkörper
können weiterhin Ausnehmungen vorhanden sein, durch die die Kontaktelemente mit
ihrem die Sicherung aufnehmenden Bereich hindurchragen,wobei diese Bereiche senkrecht
zu dem im wesentlichen eben ausgebildeten Isolierstoffkörper verlaufen.
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Die jedem abzusichernden Stromkreis zugeordneten Kontakte le -mente
können an ihrem eine Elektrode für die Sicherung bildenden Ende so in einer Aussparung
des Isolierstoffkörpers angeordnet sein, daß deren Oberfläche mit der Fläche der
Aussparung in einer Ebene liegt, während das jeweilige, die andere Elektrode für
die Sicherung bildende Ende mit einem allen Elementen gemeinsamen und die Erde bildenden
Steg fest verbunden ist. Durch die genannte Anordnung des einen Kontaktelementenendes
in einer Aussparung des Isolierstoffkörpers kann dieser kontaktgebenden Teil, der
z.B. mittel Kontaktfedern an die abzusichernden Stromkreise anschaltbar ist, entweder
durch entsprechende Materialwahl oder durch galvanische Überzüge für die auftretenden
elektrischen Belastungen ausgelegt werden. Der allen anderen Enden zugeordnete und
eine Erde bildende gemeinsame Steg kann dagegen so vorgesehen werden, daß er die
Außenkonturen des Isolierstoffkörpers überragt. Durch diese Ausbildung kann beim
Einstecken der Sicherungsleiste in ein entsprechend gestaltetes Gestellteil der
Erdungssteg an einer im Gestellteil vorgesehenen Erdungsfeder entlanggleiten.
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Die Erfindung soll im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert werden.
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Es zeigen Fig. 1 die als Steckteil ausgebildete Sicherungsleiste mit
mehreren Sicherungen in perspektivischer Ansicht Fig. 2 den in der Sicherungsleiste
eingebetteten Stanzstreifen in perspektivischer Ansicht Fig. 3 eine Seitenansicht
der Sicherungsleiste nach Fig. 1 Fig. 4 einen Ausschnitt der Sicherungsleiste in
einer vergrößerten Aufsicht Fig. 5 eine geschnittene Seitenansicht des Ausschnittes
nach Fig. 4.
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In den Figuren 1, 2 und 3 ist eine Sicherungsleiste 1 dargestellt,
die mit zehn als Überspannungsableitern ausgebildeten Sicherungen 2 bestückt werden
kann. Diese Sicherungen dienen der elektrischen Absicherung der a- und b-Adern von
maximal fünf an einen Verteiler einer Fernsprechvermittlungsanlage ankommenden Teilnehmerleitungen.
Die Sicherungen 2 werden zwischen aus Metall bestehenden und zu einem Stanzstreifen
zusammengefaßten Kontaktelementen 3, die später noch bezüglich ihrer Ausbildung
ausführlicher behandelt werden sollen, geklemmt gehalten, so daß im Schadensfall
ein schnelles Auswechseln einer schadhaft gewordenen Sicherung 2 durch einfaches
Herausziehen in der in Fig. 3 angegebenen Pfeilrichtung erfolgen kann.
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Die in Fig. 2 gezeigten Kontaktelemente sind in dem Material eines
Isolierstoffkörpers 5 durch einen Spritz- oder Preßvorgang eingebettet. Dabei besteht
der Stanzstreifen 4 aus parallel zueinander und paarig angeordneten Kontaktelementen
3, die jeweils
zwischen abgebogenen Enden die Sicherungen 2 aufnehmen
und durch Stege 6 miteinander verbunden sind. Diese Kontaktelemente sind versetzt
zueinander angeordnet, so daß eine kurze Baulänge der Sicherungsleiste aufgrund
eines kleitialt baren Teilungsabstandes t erreicht werden kann. Nach dem Einbetten
des Stanzstreifens 4 in dem Isolierstoffkörper 5, wobei die die Sicherungen 2 aufnehmenden
Kontaktelemente durch in dem Träger 5 vorgesehene Ausnehmungen 11 hindurchragen,
werden die Stege 6 æ.B. durch Einstanzen von Löchern 7 bzw. 8 durchtrennt, so daß
jede a- bzw. b-Ader über die einzelnen Kontaktelemente 3a bzw. 3b und die Sicherungen
2 mit dem allen Kontaktelementen gemeinsamen Steg 10 verbunden ist. Dieser Steg
10 tritt an einem Ende aus dem Spritzteil heraus und wird, wie in Fig. 1 mit der
Ziffer 9 bezeichnet, an Erdpotential angeschlossen.
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Wie Fig. 3 zeigt, enden die dem gemeinsamen Erdungssteg gegeniiberliegenden
und der Kontaktierung mit den a- und b-Adern dienenden Enden der Kontaktelemente
3a und 3b jeweils an einer Längskante des Isolierstoffträgers 5. Im Bereich dieser
Längskante ist eine Aussparung 12 in der Weise vorgesehen, daß die Außenflächen
des Stanzteils 4 mit der Oberfläche der Aussparung fluchten. Mit dieser Oberfläche
des Stanzteils werden jeweils die a- und b-Adern über die Kontaktfedern 13 elektrisch
verbunden. Diese offenen Kontaktflächen können durch entsprechende Oberflächenbehandlung
im Hinblick auf die auftretende elektrische Belastung ausgelegt werden. Die Sicherungsleiste
ist weiterhin mit einer Handhabe 14 ausgestattet, die das Einbringen der Leiste
1 in ein Gestell in der angegebenen Pfeilrrchtung gestattet.
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Die Fig. 4 und 5 zeigen die Ausbildung der Kontaktelemente 3a und
Db in vergrößerter Ansicht. Die Kontaktelemente sind gabelförmig gestaltet, wobei
die die Gabel bildenden Schenkel 15 und 16 zueinander weisende Ausformungen 17 und
18 aufweisen, die einen
Aufnahmeraum für die an den Sicherungen
befestigten Nieten 19 bilden, Diese mit den Sicherungen 2 durch Schweißen oder Löten
verbundenen Hohlnieten 19 sind an ihrem freien Ende 20 breitgequetscht, wobei sich
dieser breitgequetschte Bereich 21 außerhalb des Überspannungsableiters befindet.
Durch Befestigung von Hohlnieten am Kontaktboden des Überspannungsableiters 2 wird
bei dessen Überbelastung die durch einen Lichtbogen im Inneren des Ableiters entstehende
Wärme direkt an die Halterung weitergeleitet, so daß die Glaseinschmelzung 22 des
Überspannungsableiters nicht belastet wird. Die Schenkel 15 und 16 der Kontaktelemente
sind dabei so ausgebildet, daß sie im unbelasteten Zustand, d. h. bei nichtpbingesetzter
Sicherung, im AuEnahmebereich für die Sicherungen schräg zueinander verlaufen und
somit einen kleineren Abstand'b" aufweisen als bei eingesteckter Sicherung. Dieser
Abstand der Zungen voneinander bei eingesteckter Sicherung ist in der rechten Bildhälfte
mit "b" bezeichnet. Auch die Kontaktelemente selbst sind zueinander geneigt, so
daß erst nach dem Einsetzen der Sicherung alle Kontakte bildenden Flächen der Klemmelemente
parallel zu den Kontaktflächen der Hohlniete verlaufen, so daß in diesem Zustand
einmal eine möglichst flächige Verbindung hergestellt ist und zum anderen die Sicherung
mit hohem Kontaktdruck gehalten ist.
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Bei kurzer induktiver Belastung des Überspannungsableiters entstehen
in jedem der beiden die Sicherung haltenden Kontaktelemente durch die beiden je
einen Stromweg darstellenden Schenkel zwei im Drehsinne gleichgerichtete Wirbelfelder,
die wiederum sich anziehende Polaritäten erzeu&en. Dadurch werden die Schenkel
15 und 16 der induktiven Belastung entsprechend mehr oder weniger mit der Kraft
P in der angedeuteten Pfeilrichtung auf-einander zubewegt. Diese Kräfte überlagern
sich wiederum der Kontaktkraft, die durch die Schenkel aufgrund ihrer Federvorspannung
auf die planparallel gequetschten Plächen der Hohlniete ausgeübt wird.
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7 Patentansprüche 5 Figuren