DE2652495C3 - Elektrische Schmelzsicherung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektris ^e Schmelzsicherung für Gleichstrom mit stromrichtungsabhängiger Auslösung. Sicherungen dieser Wirkungsweise werden zum Beispiel benötigt, um Strompfade in Bordnetzen von Fahrzeugen oder Flugzeugen selektiv zu sichern.

Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Forderung rückstromempfindliche Schaltschütze der beispielsweiie in der CH-PS 2 14 712 beschriebenen Art zu verwenden oder parallel geschaltete Strompfade mit Schmelzsicherungen unterschiedlicher Belastbarkeit und ihnen mit in entgegengesetzter Durchlaßrichtung Zugeordneten Sperrdioden. Schaltschütze der genannten Art erfordern einen relativ hohen baulichen Aufwand gegenüber einfachen Schmelzsicherungen, Während letztere in der genannten Anwendung den Nachteil haben, daß an den ihnen zugeordneten Sperrdioden ein relativ hoher und vielfach nicht tragbarer Spannungsabfall auftritt.

Über diesen beschriebenen Stand der Technik hinaus ist ferner in der DE-AS 11 09 769 eine insbesondere für Kraftfahrzeuge vorgesehene Lichtanlage beschrieben, bei der ein Halbleiterelement zusammen mit einem Ansatzstück eines Peltier·Elementes einen thermisch geregelten Lastwiderstand R in einem Regelkreis bildet, der mit Hilfe einer Diode gegen Rückstrom gesperrten Verbraucherstromkreis angeordnet ist. Bezüglich dieser Diode und des im weiteren in der Druckschrift beschriebenen Regelaufwandes gelten dabei analog die Ausführungen zum erstgenannten Beispiel.
₍ Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für den eingangs genannten Anwendungszweck eine Sicherung relativ einfacher Bauweise zu schaffen, bei der die zum Stande der Technik aufgezeigten Nachteile bekannter Sicherüngsmaßnahmen behoben sind,

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit Hilfe einer Schmelzsicherung dadurch gelöst, daß der Sicherungsdraht in gutem Wärmekontakt an einer ihre Temperatur bei Stromrichtungsumkehr ändernden Fläche eines Peitierelements angeordnet ist und mit diesem in Reihe geschaltet istin einer speziellen Weiterbildung der Erfindung ist dabei vorgesehen, das Peltierelement als einen den Sicherungsdraht aufnehmenden Rohrkörper aus^ubilden, der in weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung einseitig einen Boden aufweist, dessen Außenseite an einem Ende der zu sichernden Leitung angeschlossen ist, während das andere Ende der zu sichernden Leitung mit dem einen Ende eines am Innenboden befestigten Schmelzdrahtes verbunden ist Ein guter Wärmekontakt mit der Innenfläche des Peltierelements kann dabei in weiterer Ausgestaltung der Erfindung durch Einbettung des Schmelzdrahtes in einen gut wärmeleitenden Isolator erfolgen. Im Gegensatz zu bekannten tragen Schmelzdrahtsicherungen, bei denen sich im Auslösezeitpunkt eine im wesentlichen nur von der Schmelzdrahttemperatur und der Raumtemperatur abhängige Erwärmung des Isolators im Schmelzdrahtbereich einstellt, ist bei der vorherbeschriebenen Sicherung diese Temperatur zusätzlich durch die Erwärmung bzw. Abkühlung der den Sicherungsdraht umgebenden Peltierelementfläche beeinflußt, wodurch eine zusätzliche und stromrichtungsabhängige Verzögerung erreichbar ist. In einer zweckmäßigen Ausbildungsform der

κι Sicherung ist ihr Peltierelement von einem elektrisch isolierenden Gehäuse umgeben, das mit Kontaktbuchsen und einem Kennmelder versehen ist Durch diese Maßnahme wird eine Bauform der Sicherung erreicht, die der handelsüblicher Schmelzsicherungen entspricht,

π so daß bereits bestehende Anlagen nachträglich mit selektiv arbeitenden Sicherungen ausrüstbar sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben.

Die Zeichnung zeigt einen schemaMsch vereinfacht dargestellten Längsschnitt durch eineSciimelzsicherung 1, deren Sicherungsdraht 2 in gutem Wärmekorrtakt an einer ihre Temperatur bei Stromrichtungsumkehr ändernden Fläche 3 eines Peitierelements 4 bis 6 angeordnet ist. Das Peltierelement 4 bis 6 verkörpert einen mehrschichtigen Halbleiter des PNP- oder NPN-Typs, der aus den Schichten 4, 5 und 6 aufgebaut ist. Entsprechend dem Leitfähigkeitstyp des Halbleiters und der Richtung eines seine Schichtung durchdringenden Stromes erfährt eine Flache 3 aufgrund des

w bekannten Peltiereffekts eine Abkühlung oder Erwärmung, die mittels eines, z. B. auch bei tragen Schmelzsicherungen angewendeten Füllmaterials 7 aucii dem Sicherungsdraht 2 mitgeteilt wird. In der gezeigten Ausbildungsform ist das Peltierelement 4 bis 6

v> als Rohrkörper gestaltet, der einseitig mit einem Boden 8 versehen ist, an dessen Außenseite mittels eines leitenden Metallsteges 10 und einer Kontaktbuchse 11 ein Ende einer in der Zeichnung nicht dargestellten und zu sichernden Leitung angeschlossen ist. Am Innenbo-

W) den 13 des Peitierelements 4 bis 6 ist ein Schmelzdraht leitend befestigt, dessen freies Ende 14 über eine Feder 15 und einen Kennmelder 16' mit einer weiteren kontaktbuchse 12 in Berührungskontakt ist. Von der Kontaktbuchse 11 führt also über den Metallsteg 10

(.ι quer durch die Schichtung des Peitierelements 4,5 und 6 Und den dazu in Reihe geschalteten Sichefüngsdraht 2 ein Strompfad zur weiteren Kontaktbuchse 12, an die in bekannter Weise das ebenfalls nicht dargestellte andere

Ende einer zu sichernden Leitung anzuschließen ist Das Peltierelement 4 bis 6 ist zweckmäßigerweise von einem elektrisch isolierenden Gehäuse t7 aus Keramik oder Kunststoff umgeben, dessen Form entsprechend den bekannten tragen Schmelzsicherungen gestaltbar ist Mit Sicherungen der beschriebenen Bauart ist an bestehenden Anlagen auch noch nachträglich eine stromrichtungsabhängige Sicherung durch Sicherungswechsel möglich.

Aus dem Vorhergegangenen ergibt sich ferner, daß ohne erfinderisches Zutun auch Sicherungen der Soffitten- oder Lamellenbauform entsprechend der

Erfindung gestaltbar sind. Für Sicherungen der Soffittenbauart empfiehlt sich dabei die Anwendung eines beidseitig offenen Rohrkörpers für das Peltierelement 4, 5, 6, wobei der Sicherungsdraht 2 an einem Ende der Innenwand zu befestigen ist, während die weiteren Kontaktierungen ähnlich der Darstellung durchzuführen sind. Für Sicherungen der Lamellenbauform empfiehlt sich anstelle der Anwendung einer Füllmasse die Anordnung einer dünnen Glimmerfolie zwischen dem Sicherungsdraht und einer erwärmten rechteckigen Fläche eines flach ausgebildeten Peltierelements.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektrische Schmelzsicherung für Gleichstrom mit stromrichtungsabhängiger Auslösung, d a durch gekennzeichnet, daß der Sicherungsdraht (2) in gutem Wärmekontakt an einer ihre Temperatur bei Stromrichtungsumkehr ändernden Fläche (3) eines Peitierelements (4 bis 6) angeordnet und mit diesem in Reihe geschaltet ist

2. Schmelzsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Peltierelement (4 bis 6) ein den Sicherungsdraht (2) aufnehmender Rohrkörper ist

3. Schmelzsicherung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrkörper einseitig einen Boden (8) aufweist an dessen Außenseite (9) ein Ende der zu sichernden Leitung angeschlossen ist deren anderes Ende mit dem freien Ende eines am Innenboden (13) befestigten Schmelzdrahtes (2) verbunden ist

4. Schmelzsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzdraht (2) in einen gut wärmeleitenden Isolator (7) eingebettet ist

5. Schmelzsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß das Peltierelement (4 bis 6) von einem elektrisch isolierenden Gehäuse (17) umgeben ist, welches mit Kontaktbuchsen (11 und 12) und einem Kennmelder (16) versehen ist