DE2716579A1 - Temperaturabhaengiger stromunterbrecher - Google Patents
Temperaturabhaengiger stromunterbrecherInfo
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Description
Dipl.-Chem. Bühling Dipl.-lng. Kinne Dipl.-lng. Grupe
Bavariaring 4, Postfach 20 24 8000 München 2
Tel.: (0 89) 53 96 53-56
Telex:5 24 845tipat
cable. Germaniapatent München
14. April 1977
B 8101
case PG5O-77O4
Matsushita Electric Industrial Company/Limited
Osaka, Japan
Temperaturabhängiger Stromunterbrecher
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Vl/13
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Die Erfindung bezieht sich auf Unterbrecher und insbesondere auf temperaturabhängige Stromunterbrecher oder
Sicherungen für die Verwendung bei unterschiedlichen Arten elektrischer Stromkreise zum unterbrechen der Stromkreise
in dem Fall, daß die Umgebungstemperaturen der Unterbrecher auf ungewöhnlich hohe Werte ansteigen.
Zum Schutz elektrischer Einrichtungen gegen überheizung durch Umgebungstemperaturen wurde bisher eine Vielfalt
temperaturabhängiger Unterbrecher vorgeschlagen und praktisch verwendet. Diese Vorrichtungen können grob in solche,
bei denen als temperaturabhängige schmelzbare Elemente elektrisch leitfähige Metalle oder Legierungen mit niedrigem
Schmelzpunkt verwendet werden, und solche eingeteilt werden, bei denen elektrisch nicht leitfähige, thermisch schmelzbare
temperaturabhängige Elemente verwendet werden. Ein typisches Beispiel für bekannte temperaturabhängige Stromunterbrecher
mit Metallen oder Legierungen mit niedrigem Schmelzpunkt ist eine Vorrichtung, bei der zwei Stromleiter normalerweise
mittels eines schmelzbaren Elements aus einer Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt verbunden sind und mittels einer geeigneten
Vorspannvorrichtung wie eines Gewichts oder einer vorgespannten Feder zu einer Trennung voneinander vorgespannt
sind. Die mechanische und demgemäß die elektrische Verbindung zwischen den beiden Stromleitern wird durch die
Wirkung der Vorspannvorrichtung unterbrochen, wenn das schmelzbare Element zwischen den Leitern durch die Einwirkung der
Umgebungswärme, die eine vorbestimmte Temperatur übersteigt, zum Schmelzen gebracht wird. Ein typisches Beispiel von
temperaturabhängicfen Stromunterbrechern oder Sicherungen dieser Art ist in der US-PS 3 6 39 874 beschrieben; bei diesen
Unterbrechern sind die an den Stromleitern angreifenden Vorspannvorrichtungen durch vorgespannte Federn gebildet.
Stromunterbrecher, bei denen auf diese Weise schmelzbare
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Elemente aus Metallen oder Legierungen mit niedrigem Schmelzpunkt verwendet werden, sind insofern vorteilhaft, als die
die Stromleiter verbindenden schmelzbaren Elemente elektrisch leitfähig sind und für sich die elektrische Verbindung
zwischen den Stromleitern ohne Hilfe irgendwelcher die Leiter mechanisch verbindender zusätzlicher Elemente bilden.
Solche Stromunterbrecher sind jedoch nicht völlig einwandfrei, weil es schwierig ist, die Schmelzpunkte der schmelzbaren
Elemente der einzelnen Unterbrecher genau zu steuern, so daß die Schmelzpunkte der schmelzbaren Elemente oder
Schmelzelemente von einem Unterbrecher zum anderen oder von einem Herstellungsposten von Unterbrechern zu anderen verschieden
zu sein pflegen. Darüberhinaus sind aufgrund der Tatsache, daß die als elektrische Verbinder benutzten
Schmelzelemente während der Verwendung der Stromunterbrecher Oxidationseinwirkungen aufgrund des durch sie
fließenden Stroms unterworfen sind, die Schmelzpunkte der Schmelzelemente aus Metallen oder Legierungen mit niedrigem
Schmelzpunkt unvermeidbar einer Veränderung mit der Zeit unterworfen.
Diese Probleme, denen man bei temperaturabhängigen Stromunterbrechern der Ausführungen begegnet, bei denen
schmelzbare temperaturabhängige Elemente aus Metallen oder Legierungen mit niedrigem Schmelzpunkt verwendet werden,
werden bei Stromunterbrechern der Ausführungen abgeschwächt oder praktisch ausgeschaltet, bei denen elektrisch nichtleitende,
thermisch schmelzbare temperaturabhängige Elemente verwendet werden, weil die Schmelzpunkte solcher Elemente
bei einer Massenherstellung der Unterbrecher leicht und genau gesteuert werden können und während der Verwendungszeit der
Unterbrecher im wesentlichen unverändert erhalten werden können, da die temperaturabhängigen Elemente für sich nicht
als elektrische Verbinder für die Stromleiter der Unterbrecher verwendet werden und daher frei von Oxidationseinwirkungen
sind. Jedoch sind wegen des Umstands, daß die
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temperaturabhängigen Schmelzelemente ohne elektrische Leitungseigenschaften
nicht als Vorrichtung für das elektrische Verbinden von Leitern verwendbar sind, zur Bildung einer
elektrischen Verbindung zwischen den Leitern zusätzliche
Elemente erforderlich. Die Anbringung solcher zusätzlicher mechanischer Elemente erhöht nicht nur die Gesamtzahl der
Bauteile und demgemäß die Herstellungskosten für einen Stromunterbrecher, sondern ruft auch das Problem der Steuerung
der Leistungseigenschaften des Unterbrechers hervor, das auf Gleitreibungen zwischen den mechanischen Elementen oder Verbindern
beruht, die aus Stellungen für die elektrische Verbindung zwischen den Stromleitern zu Stellungen für das
Unterbrechen dieser Verbindung bewegt werden, wenn durch ungewöhnlich hohe Umgebungstemperaturen die temperaturabhängigen
Schmelzelemente weggeschmolzen werden, wie es in der weiteren Beschreibung in größeren Einzelheiten erläutert wird.
Es ist in Betracht gezogen, mit der Erfindung diese Unzulänglichkeiten auszuschalten, die den bekannten temperaturabhängigen
Stromunterbrechern anhaften, bei denen elektrisch leitende oder nicht leitende, thermisch schmelzbare temperaturabhängige
Elemente verwendet sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, temperaturabhängige Stromunterbrecher bzw. Sicherungen zu
schaffen, die als Merkmal u.a. die einfache und genaue Steuerung des Schmelzpunkts eines einen Teil des Stromunterbrechers
bildenden temperaturabhängigen Schmelzelements während der Herstellung der Vorrichtung aufweisen. Ferner
sollen mit der Erfindung temperaturabhängige Stromunterbrecher oder Sicherungen geschaffen werden, bei denen während
ihrer Verwendung das temperaturabhängige Schmelzelement von Oxidationseinwirkungen frei ist, die sich aus dem elektrischen
Stromfluß durch den Stromunterbrecher ergeben, und bei denen der Schmelzpunkt des Schmelzelements über die ganze Verwendungsdauer
im wesentlichen konstant gehalten werden kann.
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Dabei soll der erfindungsgemäße temperaturabhängige Stromunterbrecher keine mechanischen Elemente enthalten,
die einer Gleitreibung unterliegen, wenn der Stromunterbrecher zur Unterbrechung der elektrischen Verbindung zwischen
seinen Stromleitern gebracht wird, und der Stromunterbrecher soll mit hoher Zuverlässigkeit den durchfließenden
Strom im Ansprechen auf einen Anstieg der Umgebungstemperatur auf einen vorbestimmten Schwellwert sperren.
Ferner soll mit der Erfindung ein temperaturabhängiger Stromunterbrecher geschaffen werden, der einfach aufgebaut
ist und dementsprechend einfach und wirtschaftlich in
Massenfertigung herstellbar ist.
Bei dem erfindungsgemäßen temperaturabhängigen Stromunterbrecher
sollen sowohl elektrisch leitende als auch elektrisch nichtleitende temperaturabhängige Schmelzelemente
kombiniert verwendet werden, so daß in einem einfachen Aufbau die Vorteile der bekannten temperaturabhängigen Stromunterbrecher
sowohl mit leitenden als auch mit nichtleitenden Schmelzelementen ausgenutzt werden.
Die Aufgabe der Erfindung wird grundsätzlich durch einen temperaturabhängigen Stromunterbrecher gelöst, der
folgendes aufweist: ein thermisch leitfähiges hohles Gehäuse; zwei langgestreckte Leiter, die über an dem Gehäuse befestigte
Isoliervorrichtungen in das Gehäuse ragen und die jeweils innere axiale End teile haben, welche innerhalb des Gehäuses
voneinander Abstand haben; zwei elektrisch leitfähige, normalerweise
feste, thermisch schmelzbare Elemente, die jeweils einen vorbestimmten Schmelzpunkt haben und die jeweils an
den inneren axialen Endteilen der Leiter angebracht sind;" ein elektrisch leitfähiges Verbindungselement, das die leitfähigen
schmelzbaren Elemente verbindet; ein elektrisch
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nicht leitfähiges, normalerweise festes, thermisch schmelzbares
Element, das einen vorbestimmten Schmelzpunkt über dem Schmelzpunkt eines jeden der leitfähigen Schmelzbaren
Elemente hat und das in Flächenberührung mit dem Verbindungselement
ist, wobei das Verbindungselement bei Fehlen des nicht leitfähigen schmelzbaren Elements im festen Zustand
zu einer von mindestens einem der Leiter getrennten Lage hin bewegbar ist/ und eine federnde Vorspannvorrichtung, die das
Verbindungselement zu der besonderen Lage desselben hin vorspannt .
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird ein
temperaturabhängiger Stromunterbrecher geschaffen, der in Kombination folgendes aufweist: ein thermisch leitfähiges,
hohles, langgestrecktes Gehäuse mit einander gegenüberstehenden Längsendteilen,' einen ersten und einen zweiten Isolierpfropfen,
die jeweils wenigstens teilweise in einem der Längsendteile des Gehäuses fest angebracht sind und die jeweils
innere Stirnflächen haben, die innerhalb des Gehäuses unter einem vorbestimmten Abstand voneinander stehen; ein elektrisch
nicht leitfähiges, normalerweise festes, thermisch schmelzbares Element mit einem vorbestimmten Schmelzpunkt und mit
einander gegenüberliegenden Stirnflächen, von denen eine mit der inneren Stirnfläche des ersten Isolierpfropfens in
Berührung ist und die andere zu der inneren Stirnfläche des zweiten Isolierpfropfens einen vorbestimmten Abstand hat;
einen ersten langgestreckten Leiter, der axial durch den ersten Isolierpfropfen und das nichtleitende schmelzbare Element
in das Gehäuse ragt und der einen inneren axialen Endteil hat, der axial aus der vorgenannten anderen Stirnfläche
des nicht leitenden schmelzbaren Elements heraussteht; einen zweiten langgestreckter Leiter, der axial durch den zweiten
Isolierpfropfen in das Gehäuse ragt und der einen inneren
axialen Endteil hat, der axial aus der inneren Stirnfläche des zweiten Isolierpfropfens heraussteht, wobei sich die jeweiligen
inneren axialen Endteile des ersten und des zweiten
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Leiters im wesentlichen in einer Linie zueinander erstrecken und innerhaLb des Gehäuses axial einen vorbestimmten Abstand
voneinander haben; zwei rohrförmige, elektrisch leitfähige,
normalerweise feste, thermisch schmelzbare Elemente, die jeweils einen vorbestimmten Schmelzpunkt haben, der
niedriger ist als der Schmelzpunkt des nichtleitenden schmelzbaren Elements, und die dicht auf den jeweiligen inneren
axialen Endteilen des ersten bzw. des zweiten Leiters sitzen; ein elektrisch leitfähiges Verbindungselement mit einem
rohrförmigen Teilbereich und einem Flanschteil, der von einem axialen Ende des rohrförmigen Teilbereichs radial nach außen
ragt und der mit einer äußeren Stirnfläche in Berührung mit der anderen Stirnfläche des nichtleitenden schmelzbaren Elements
gehalten ist, wobei der rohrförmige Teilbereich des Verbindungselements axiale Endteile hat, in die zur Bildung
einer elektrischen Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Leiter über die leitfähigen .schmelzbaren Elemente und
das Verbindungselement die leitfähigen schmelzbaren Elemente eng eingepaßt sind, wobei das Verbindungselement von der
inneren Stirnfläche des zweiten Isolierpfropfons weg in eine
von dem Endteil des zweiten Leiters entfernte Stelluna bewegbar ist, wenn das nichtleitende schmelzbare Element nicht
im festen Zustand vorhanden ist; und eine federnde Vorspannvorrichtung, die den Flanschteil des Verbindungselements
gegen die gegenüberliegende Stirnfläche des nichtleitenden schmelzbaren Elements zu dem ersten Isolierpfropfen drückt
und dadurch das Verbindungselement zu einer Bewegung zu der vorstehend genannten Stellung des Verbindungselements hin
vorspannt.
In einer v/eiteren Ausf ührungs form der Erfindung ist
ein temperaturabhängiger Stromunterbrecher geschaffen, der in Kombination ein wärmeleitfähiges hohles Gehäuse mit einem
ein Ende des Gehäuses abschließenden Stirnwandungsbereich aufweist, sowie einen Isolierpfropfen, der in wenigstens einem
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Teil eines Längswand-Endbereichs des Gehäuses nahe dem zweiten Ende des Gehäuses eng aufgenommen ist," ein elektrisch
nichtleitendes, normalerweise festes, thermisch schmelzbares Element, das einen vorbestimmten Schmelzpunkt hat und gegenüberliegende
Stirnflächen aufweist, von denen eine in enger Berührung irit der inneren Fläche des Stirnwandungsbereichs
des Gehäuses ist; ein elektrisch leitfähiges Verbindungselement, das gegenüberliegende Stirnflächen hat, von denen
eine mit der zweiten Stirnfläche des nichtleitenden schmelzbaren Elements in Berührung ist und die andere von der
inneren Stirnfläche des Isolierpfropfens um einen vorbestimmten Zwischenraum auf Abstand steht, wobei in dem Verbindungselement
zwei durchgehende Öffnungen ausgebildet sind, deren jeweilige Mittelachsen im wesentlichen senkrecht zu der
zweiten Stirnfläche des nichtleitenden schmelzbaren Elements stehen,' zwei rohrförmige, elektrisch leitfähige, normalerweise
feste, thermisch schmelzbare Elemente, die jeweils einen vorbestimmten Schmelzpunkt haben, der niedriger als
der Schmelzpunkt des nichtleitenden schmelzbaren Elements ist, und die jeweils eng in die durchgehenden Öffnungen in
dem Verbindungselement eingesetzt sind,' zwei langgestreckte Leiter, die sich durch den Isolierpfropfen in das Gehäuse
erstrecken und die jeweils innere axiale Endteile haben, welche axial im wesentlichen parallel zueinander auf der
inneren Stirnseite des Isolierpfropfens in im wesentlichen senkrechter Richtung zu den Endflächen des Verbindungselements
herausragen, wobei die jeweiligen inneren axialen Endteile der Leiter jeweils eng in den jeweiligen leitenden
schmelzbaren Elementen aufgenommen sind, so daß sie dadurch über die leitenden schmelzbaren Elemente und das Verbindungselement
miteinander elektrisch verbunden sind, wobei das Verbindungselement von der inneren Stirnseite des Isolier- pfropfens
weg zu einer Lage nahe des Stirnwandungsbereichs des Gehäuses und abgesondert von den jeweiligen inneren
axialen Endteilen der Leiter bewegbar ist, wenn das nichtleitende schmelzbare Element nicht im festen Zustand vor-
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handen ist, und eine federnde Vorspannvorrichtung, die das Verbindungselement gegen die gegenüberliegende Stirnfläche
des nichtleitenden schmelzbaren Elements zu dem Stirnwandungsteilbereich
des Gehäuses drückt, um dadurch das Verbindungselement zu der vorstehend genannten Lage hin vorzuspannen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, in welcher gleiche Bezugszeichen entsprechende
Teile, Elemente und Größen bezeichnen.
Fig. 1 ist ein Längsschnitt eines Beispiels eines bekannten temperaturabhängigen Stromunterbrechers
der Art, zu der der erfindungsgemäße temperaturabhängige Stromunterbrecher gehört.
Fig. 2 ist eine Seitenansicht des äußeren eines erfindungsgemäßen temperatürabhängigen
Stromunterbrechers·
Fig. 3 ist ein Längsschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels des temperaturabhängigen Stromunterbrechers
.
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht des Aufbaus
eines nicht leitfähigen schmelzbaren Elements, das in das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3
eingebaut ist.
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht des Aufbaus eines elektrischen Verbindungselements, das
gleichfalls einen Teil des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3 bildet.
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Fig. 6 ist eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht, zeigt jedoch den Stromunterbrecher in
einem Zustand, bei dem der Stromdurchfluß unterbrochen ist.
Fig. 7 ist ein Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels des temperaturabhängigen
Stromunterbrechers.
Fig. 8 ist eine der Fig. 7 ähnliche Ansicht, zeigt jedoch den Stromunterbrecher in
einem Zustand, bei dem der Stromdurchfluß unterbrochen ist.
Fig. 9 ist ein Längsschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels
des temperaturabhängigen Stromunterbrechers.
Fig. 10 ist eine der Fig. 9 ähnliche Ansicht, zeigt jedoch den Stromunterbrecher in
einem Zustand, bei dem der Stromdurchfluß unterbrochen ist.
Fig. 11 ist ein Längsschnitt eines vierten Ausführungsbeispiels des temperaturabhängigen
Stromunterbrechers.
Fig. 12 ist eine der Fig. 11 ähnliche Ansicht, zeigt jedoch den Stromunterbrecher in
einem Zustand, bei dem der Stromdurchfluß unterbrochen ist.
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Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht der
äußeren Erscheinungsform eines weiteren temperaturabhängigen Stromunterbrechers.
Fig. 14 ist eine im v/esentlichen der Fig. 13
ähnliche Ansicht, zeigt jedoch die äußere
Erscheinungsform einer Modifikation des
in Fig. 13 dargestellten Stromunterbrechers,
Fig. 15 ist ein Längsschnitt eines fünften Ausführungsbeispiels
des temperaturabhängigen Stromunterbrechers.
'Fig. 16 ist eine der Fig. 15 ähnliche Ansicht, zeigt jedoch den Stromunterbrecher in
einem Zustand, bei dem der Stromdurchfluß unterbrochen ist.
Fig. 17 ist ein Längsschnitt eines sechsten Ausführungsbeispiels
des temperaturabhängigen Stromunterbrechers.
Fig. 18 ist eine der Fig. 17 ähnliche Ansicht, zeigt jedoch den Stromunterbrecher in
einem Zustand, bei dem der Stromdurchfluß unterbrochen ist.
In Fig. 1 ist ein typisches Beispiel eines bekannten temperaturabhängigen Stromunterbrechers der Ausführung gezeigt,
bei der ein elektrisch nichtleitendes, temperaturabhängiges schmelzbares Element bzw. Schmelzelement verwendet
ist. Der hier gezeigte Stromunterbrecher oder elektrische Schalter ist in der US-PS 3 519 972 offenbart; er weist ein
röhrenförmiges, elektrisch und thermisch leitendes Gehäuse auf, an dessen eine Stirnwandung ein erster Leiter 22
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fest angeschlossen ist, während in das Gehäuse axial ein zweiter Leiter 24 über das andere Ende des Gehäuses hineinragt
und elektrisch von dem Gehäuse 20 mittels eines Isolierpfropfens 26 und eines elektrisch nichtleitenden Dichtungsverschlusses 28 isoliert ist, wobei der zweite Leiter 24
einen aus dem Isolierpfropfen 26 herausragenden inneren Kopfteil 30 aufweist. Eine elektrisch nicht leitfähige, normalerweise
feste, thermisch schmelzbare Tablette 32 ist innerhalb des Gehäuses 20 mit einem geeigneten Abstand von dem Kopfteil
30 des zweiten Leiters 24 fest angeordnet. Zwischen der Tablette 32 und dem Kopfteil 30 des zweiten Leiters 24
ist ein elektrisch leitfähiges Teil 34 angeordnet, dessen Umfangsrandbereich mit der inneren Umfangsfläche des Gehäuses
20 federnd in Schleifkontakt steht. Das leitfähige Teil 34 wird in Kontakt mit dem Kopfteil 30 des zweiten Leiters 24
mittels einer vorgespannten ersten Druckfeder 36 gedrückt, die mit einem Ende auf eine erste Federlast-Verteilungsscheibe
38 aufgesetzt ist, die gegen die innere Fläche der Tablette gedrückt ist, und die mit dem anderen Ende auf eine zweite
Federlast-Verteilungsscheibe 40 aufgesetzt ist, die gegen eine Fläche des leitfähigen Teils 34 gepreßt ist. Eine
zweite Druckfeder 42 ist mit einem Ende an die zweite Fläche des leitfähigen Teils 34 und mit dem anderen Ende an den
Isolierpfropfen 26 angesetzt und drückt das leitfähige Teil 34 gegen die Gegenkraft der ersten Druckfeder 36 von dem
Kopfteil 30 des zweiten Leiters 24 axial weg. Wenn die Schmelz-Tablette 32 fest bleibt und an ihre innere Fläche die
erste Federlast-Verteilungsscheibe 38 angedrückt ist, bleibt die erste Druckfeder 36 zusammengedrückt und überwindet die
Kraft der zweiten Druckfeder 42, so daß das leitfähige Teil 34 mit dem Kopfteil 30 des zweiten Leiters 24 in Kontakt gehalten
ist. Auf diese Weise ist eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten Leiter 22 und dem zweiten Leiter 24 über
das Gehäuse und das leitfähige Teil 34 hergestellt, das mit dem Kopfteil 30 des zweiten Leiters 24 in Kontakt gehalten
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ist. Wenn C1Ig Temperatur um das Gehäuse 20 auf einen vorbestimmten
Wert ansteigt und die Schmelz-Tablette 32 auf deren Schmelzpunkt erwärmt, wird die Tablette 32 zum
Schmelzen gebracht und wird daher flüssig, so daß sich die erste Feder 1ast-Verteilungsscheibe 38 durch die Kraft der
Druckfeder 36, die sich aus ihrem zusammengedrückten Zustand ausdehnen kann, von der zweiten Federlast-Verteilungsscheibe
40 weg bewegt. Die zweite Druckfeder 42 überwindet nun die Gegenkraft der ersten Druckfeder 38 und zwingt das
leitfähige Teil 34 zu einer Bewegung von dem Kopfteil 30 des zweiten Leiters 24 weg, so daß auf diese Weise die elektrische
Verbindung zwischen dem leitfähigen Teil 34 und dem Kopfteil 30 des zweiten Leiters 24 und dementsprechend zwischen
dem ersten Leiter 22 und dem zweiten Leiter 24 unterbrochen wird.
Während bei dem Aufbau und der Anordnung eines temperaturabhängigen
Stromunterbrechers der vorstehend beschriebenen Art unterschiedliche Vorteile erzielt werden
können, liegt der wichtigste Vorteil eines solchen Stromunterbrechers in der einfachen und genauen Steuerung der Ansprechtemperatur,
bei welcher durch das Zerfallen bzw. Wegfließen der Schmelz-Tablette 32 die Bewegung des leitfähigen Teils
34 von dem Kopfteil 30 des zweiten Leiters 24 weg eingeleitet wird. Dieser Vorteil ist dem Umstand zuzuschreiben, daß die
Tablette 32 nichtleitend ist und daher nicht zur Ausbildung der elektrischen Verbindung zwischen den Leitern 22 und 24
beiträgt, und daß die Druckfedern 38 und 42 so angeordnet sind, daß sie ihre Kräfte an dem leitfähigen Teil 34 in
Richtungen ausüben, die mit der Richtung zusammenfallen, in welcher das leitfähige Teil 34 innerhalb des Gehäuses 20
zu bewegen ist. Dieser Vorteil wird jedoch durch einen Nachteil insofern aufgehoben, als wegen des wesentlichen Umstands,
daß die Schmelz-Tablette 32 für sich nicht als eine Vor richtung zum Bilden einer elektrischen Verbindung zwischen
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dem Gehäuse 20 und dem zweiten Leiter 24 verwendet werden kann, zusätzliche Elemente wie das leitfähige Teil 34 und
die FederIlst-Verteilungsscheiben 38 und 40 zum Aufrechterhalten
einer solchen elektrischen Verbindung erforderlich sind. Selbst wenn ferner die Ansprechtemperatur, bei der
die Schmelz-Tablette 32 zu schmelzen beginnt, vom Hersteller der Vorrichtung genau gesteuert werden kann, besteht bei der
zwischen dem leitfähigen Teil 34 und dem Gehäuse 20 beim Einleiten der Gleitbewegung des leitfähigen Teils 34 an dem
Gehäuse 20 erzeugten Gleitreibung die Neigung, unvorhergesehene unregelmäßigkeiten bei der Bewegung des leitfähigen
Teils 34 zu verursachen, was es schwierig macht, den Zeitpunkt genau zu steuern, bei dem auf das Nachgeben der Tablette
32 hin das leitfähige Teil 34 von dem Kopfteil 30 des zweiten Leiters 24 gelöst wird. Das Gehäuse 20 für sich
bildet einen Teil der elektrischen Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Leiter, so daß es an einem Tragelement
oder Tragaufbau mittels elektrisch und thermisch nicht leitendem Material oder Materialien befestigt werden muß,
wenn das Tragelement oder der Tragaufbau elektrisch und thermisch leitet. Das Anbringen eines solchen das Gehäuse
berührenden elektrischen und thermischen Isolators verschlechtert das Ansprechen des Gehäuses auf die Temperatur
und kann in Abhängigkeit von der besonderen Art des verwendeten Isolationsmaterials die geplanten Leistungseigenschaften
des Stromunterbrechers umwerfen bzw. verändern. Es ist ferner darauf hinzuweisen, daß die mechanischen Verbindungen
zwischen dem Gehäuse 20 und dem leitfähigen Teil und zwischen dem leitfähigen Teil 34 und dem Kopfteil 30
des zweiten Leiters 24 zur Erzeugung von Kontaktv/iderständen zwischen den Teilen führen können, was die Erzeugung von
Wärme in dem Stromunterbrecher ergibt, wenn der Stromunterbrecher mit einem durch ihn fließenden Strom in Betrieb ist.
Dies kann in Abhängigkeit von der Stromstärke, die in Betrieb normalerweise auftritt, gleichfalls die planmäßigen
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Leistungseiycnschaften des Stromunterbrechers verändern.
Mit der Erfindung ist beabsichtigt, diese Nachteile des beschriebenen bekannten temperaturabhängigen Stromunterbrechers
dadurch auszuschalten, daß in dem temperaturabhängigen
Stromunterbrecher eine Kombination elektrisch leitfähiger
und elektrisch nicht leitfähiger, thermisch schmelzbarer
tempeaturabhängiger I.: Leinente herangezogen wird; Ausf ührungsbe Lspiele dieses Stroniunterbrechers sind in den
Fig. 2 bis 18 gezeigt.
In den Fig. 2 und 3 ist ein erstes
Ausführungsbeispiel des temperaturabhängigen Stromunterbrechers gezeigt, das ein thermisch leitfähiges, hohlzylindrisches
Gehäuse 50 aufweist, das eine durchgehende Mittelachse hat und aus dessen axialen L'nden gemäß der Darstellung
in Fig. 2 in entgegengesetzten Richtungen ein erster und ein
zweiter Leiter 52 bzw. 54 herausragen, die jeweils die Form eines langgestreckten Drahts oder Stabs haben. Wie aus Fig.
zu ersehen ist, hat das Gehäuse 50 an seinen entgegengesetzten axialen Fnden einen ersten und einen zweiten ringförmigen
SLirnwandurKjp-odcr Innenflansch-Tei 1 56 und 58, die
jeweils innere Umfancjsrandor haben, welche kreisförmige
Öffnungen 60 bzw. 62 bilden, deren Mittelachsen im wesentlichen mit der Mittelachse des Gehäuses 50 als ganzes ausgerichtet
sind. Während das Gehäuse 50 aus irgendeinem festen Material aufgebaut sein kann, das elektrisch leitend oder nichtleitend
und thermisch leitend ist, ist hier als Beispiel angenommen, daß es aus einem festen Metall geformt ist, das elektrisch
leitend ist. Das Gehäuse 50 hat einen ersten und einen zweiten Isolierpfropfen 64 bzw. 66, die jeweils dicht und
fest an einem Teil an dem inneren Umfangsflächen der gegenüberliegenden
zylindrischen Endwandungsteile des Gehäuses aufgenommen sind, die an den ersten und den zweiten Innenflanschteil
56 und 58 des Gehäuses 50 angrenzen. Der erste Isolierpfropfen 64 hat einen axialen Vorsprung, der aus dem
ersten Innenflanschteil 56 durch die Öffnung 6O in dem
Innenflanschteil 56 axial nach außen herausragt. Der Vorsprung
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68 des ersten Isolierpfropfens 64 soll im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie die öffnung 60 in dem Innenflanschteil
56 haben, EO daß der innere Umfangsrand des Innenflanschteils
56 in enger Berührung mit dem Vorsprung 68 des Isolierpfropfens 64 ist. Der zweite Isolierpfropfen 66 hat
gleichfalls einen axialen Vorsprung 70, der aus dem zweiten Innenflanschteil 58 des Gehäuses 50 durch die Öffnung 62
in dem Innenflanschteil 58 nach außen zu herausragt. Der Vorsprung 70 des zweiten Isolierpfropfens 66 ist in seinem..
Durchmesser kleiner als die Öffnung 62 in dem Innenflanschteil 58 gewählt, so daß zwischen dem Vorsprung 70 und dem
inneren Umfangsrand des Innenflanschteils 58 gemäß der Darstellung
eine ringförmige Lücke gebildet ist. Die Isolierpfropfen 64 und 66 sind mit axialen Bohrungen 72 bzw. 74
ausgestaltet, die jeweils an den beiden axialen Enden des jeweiligen Pfropfens offen sind und deren Mittelachsen im
wesentlichen mit der Mittelachse des Gehäuses 50 ausgerichtet sind. Der erste und der zweite Leiter 52 und 54 erstrecken
sich durch diese Bohrungen 72 und 74 in den ersten bzw. den zweiten Isolierpfropfen 64 bzw. 66 in das Gehäuse 50 und
stehen an ihren jeweiligen inneren Enden zueinander axial in einem vorbestimmten Abstand, wobei der zweite Leiter 54
axial um eine vorbestimmte Länge aus der inneren axialen Stirnseite des zugehörigen Isolierpfropfens 66 herausragt.
Die Leiter 52 und 54 sind fest durch die Isolierpfropfen bzw. 66 hindurchgeführt, und haben daher jeweilige Mittelachsen,
die zueinander im wesentlichen in einer Linie sind. Gemäß der Darstellung ist in dem Gehäuse an der Innenseite
in seinem zylindrischen Endwandungsbereich, der an den zweiten Innenflanschteil 58 des Gehäuses 50 angrenzt, eine Umfangsnut
76 ausgebildet, deren ein axiales Ende nahe der Innenfläche des Innenf lanschteils 58 liegt, v/ährend das andere
axiale Ende der Umfangsnut von der Innenfläche des Innenflahschteils
58 axial in einem vorbestimmten Abstand steht und eine innere Ringfläche 78 bildet, über die die innere
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Umfangsflache des übrigen zylindrischen Wandbereiches des
Gehäuses 50 radial nach außen zu in die Umfangsnut 76 gestuft ist, wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist. Der zweite
Isolierpfropfen 66 ist bündig un d fest in der auf diese
Weise in dom Gehäuse 15 ausgebildeten Umfangsnut 76 aufgenommen und steht mit seiner inneren Stirnfläche in enger Berührung
mit der inneren Ringfläche 78 des Gehäuses 50. Auf diese Weise ist die die innere Ringfläche 78 bildende Umfangsnut
76 dafür geeignet, den Isolierpfropfen 66 in bezug auf
das Gehäuse 50 axial genau in Stellung zu bringen, wenn der Isolierpfropfen 66 mit dem Gehäuse 50 zusammengebaut wird.
Obgleich es in der Zeichnung nicht dargestellt ist, kann nach Wunsch das Gehäuse 50 ferner mit einer gleichartigen Umfangsnut
an seinem an den ersten Innenflanschteil 56 eles
Gehäuses 50 angrenzenden zylindrischen Endwandungsbereich ausgestaltet werden, um damit das genaue axiale Anbringen
des ersten Isolierpfropfens 64 in bezug auf das Gehäuse 50
zu ermöglichen.
Der Stromunterbrecher weist ferner ein zylindrisches temperaturabhängiges schmelzbares oder Schmelz-Element 80 auf,
das aus einer elektrisch nichtleitenden, normalerweise festen, thermisch schmelzbaren Tablette aus einer Verbindung gebildet
ist, die vorzugsweise aus der Gruppe Acetanilid, Succinimid, Inosit (Cyclohexanhexol) , Cumarin (Benzo-Oc - pyron)
und Vanilin (4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyd) gewählt ist. Das auf Temperatur ansprechende bzw. temperaturabhängige
Schmelzelement 80 ist in dem Gehäuse 50 so angebracht, daß eine der axialen Stirnflächen in enger Berührung mit der
inneren axialen Stirnfläche des ersten Isolierpfropfens 64 ist. Wie besser aus der Fig. 4 ersichtlich ist, ist das temperaturabhängige
Schmelzelement 80 mit einer Axialbohrung 82 versehen, die an den beiden axialen Enden des Schmelzelements
80 offen ist. Die auf diese Weise in dem temperaturabhängigen Schmelzelement 80 ausgebildete Axialbohrung 82 ist im
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Durchmesser geringfügig größer als der erste Leiter 52, wie
aus der Fig. 3 zu ersehen ist, und der erste Leiter 52 ist durch die Bohrung in der Weise hindurchgeführt, daß der
Leiter 52 aus dem Schmelzelement 80 um eine vorbestimmte Länge aus der anderen Stirnfläche des Schmelzelements 80
axial heraussteht.
Der erste Leiter 52 hat ein röhrenförmiges Anschlußelement 84, das fest auf seinem inneren axialen Endteil
sitzt, welcher aus dem temperaturabhängigen Schmelzelement herausragt, v/ährend auf gleiche Weise der zweite Leiter 54
ein röhrenförmiges Anschlußelement 86 hat, das fest an seinem inneren axialen Endteil sitzt, das aus dem zweiten
Isolierpfropfen 66 herausragt; die Anschlußelemente 84 und 86 haben im wesentlichen gleiche Außendurchmesser. Die auf
diese Weise an dem ersten bzw. dem zweiten Leiter 52 bzw. 54 angebrachten Anschlußelemente 84 und 86 sind jeweils aus
einer elektrisch leitfähigen, normalerweise festen, thermisch schmelzbaren Legierung geformt, die einen vorbestimmten
Schmelzpunkt hat, der niedriger als der Schmelzpunkt des das temperaturabhängige Schmelzelement 80 bildenden Materials
ist, wobei eine derartige Legierung vorzugsv/eise aus der Gruppe von Legierungen mit Wismut , Cadmium, Blei und/oder
Zinn in unterschiedlichen Anteilen gewählt ist. Das temperaturabhängige Schmelzelement 80 und die jeweiligen Anschlußelemente
84 und 86 werden daher nachstehend als Schmelzelemente mit hohem Schmelzpunkt bzw. mit niedrigem Schmelzpunkt
bezeichnet.
Der Stromunterbrecher weist ferner ein geflanschtes röhrenförmiges Verbindungselement 88 auf, das einen Ringflansch
9C hat, das sich von einem axialen Ende des röhrenförmigen
Wandbereichs des Verbindungselements 88 radial nach außen zu erstreckt, was deutlicher in Fig. 5 zu sehen ist.
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BVi\6579
Das röhreniörmige Verbindungselement 88 hat eine Axialbohrung
92, die an den beiden beiden axialen Enden des Verbindungselcments
88 offen ist und die im Durchmesser im wesentlichen jeweils den Schmelzelementen 84 und 86 mit dem
niedrigen Schmelzpunkt gleich ist. Gemäß der Darstellung in Fig. 3 ist das Verbindungselement 88 innerhalb des Gehäuses
50 so angebracht, daß in seinen entgegengesetzten axialem Bereichen die Schmelzelemente 84 und 86 mit dem
niedrigen Schmelzpunkt auf den herausstehenden inneren axialen Endteilen der Leiter 52 und 54 eng aufgenommen sind
und daß sein Ringflanschteil 90 an der inneren axialen
Stirnfläche des Schmelzelements 80 mit dem hohen Schmelzpunkt aufsitzt. Das Verbindungselement 88 ist aus elektrisch
leitfähigem festem Metall hergestellt und bildet daher eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten
Leiter 52 und 54 über die Schmelzelemente 84 und 86 mit dem niedrigen Schmelzpunkt. Eine vorgespannte Schrauben-Druckfeder
94 ist um den röhrenförmigen Wandbereich des Verbindungselements 88 herum angeordnet und sitzt mit einem
Ende an der inneren Fläche des Ringflanschteils 9 0 des Verbindungselements
88, während sie an dem anderen Ende auf der inneren Stirnfläche des zv/eiten Isolierpfropfens 66
sitzt, so daß dadurch das Verbindungselement 88 von dem zweiten Isolierpfropfen 66 axial v/eggedrückt v/ird und damit
der Ringflanschteil 90 des Verbindungselements 88 gegen die
innere Stirnfläche des Schmelzelements 80 mit. dem hohen Schmelzpunkt gedrückt wird. Vorzugsweise ist der zweite Isolierpfropfen
66 an seiner inneren axialen Stirnwandung mit einer Ringnut 96 ausgestaltet, die einen Teil des zweiten
Leiters 54 konzentrisch umgibt und in der die Druckfeder 94 an deren äußeren axialen Ende aufgenommen ist. D^s
Schmelzelement 80 mit dem hohen Schmelzpunkt ist auf diese Weise axial von dem zweiten Isolierpfropfen 66 v/eggedrückt
und demgemäß gegen die innere Stirnfläche des ersten Isolierpfropfens 64 gepreßt. Folglich sind der erste und der zweite
Isolierpfropfen 64 und 6C axial voneinander weggedrückt und
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gegen die j nneren Flächen des ersten und des zweiten Innenflanschteils
56 bzw. 58 des Gehäuses 50 gedrückt. Die Druckfeder 94 und dementsprechend die Ringnut 96 in dem
Isolierpfropfen 66 haben Innendurchmesser die größer als
der Außendurchmesser des röhrenförmigen Wandungsbereichs des Verbindungselements 88 sind und die kleiner als der
Innendurchriesser des zylindrischen Wandungsbereichs des Gehäuses
50 sind, so daß gemäß der Darstellung in Fig. 3 die Druckfeder 94 von der äußeren Umfangsflache des röhrenförmigen
Wandungsbereichs des Verbindungselements 88 radial nach außen zu über ihre ganze Länge auf Abstand steht und von
der inneren Umfangsflache des zylindrischen Wandungsbereichs
des Gehäuses 50 radial nach innen zu auf ihrer ganzen Länge auf Abstand steht.
Die axialen Vorsprünge 68 und 70 des ersten bzw. zweiten Isolierpfropfens 64 bzw. 66 sind in eine erste bzw.
zweite Dichtungs-und Isolierkappe 98 bzw. 100 eingebettet, die die jeweiligen Außenflächen des ersten bzw. des zweiten
Innenflanschteils 56 bzw. 58 bedecken. Der erste und der
zweite Leiter 52 und 54, die aus den jeweiligen axialen Vorsprüngen 64 bzw. 70 des ersten bzw. zweiten Isolierpfropfens
64 bzw. 66 herausragen, sind fest durch diese Dichtungsund Isolierkappen 98 bzw. 100 hindurchgeführt. Die Dichtungsund
Isolierkappe 100 an dem axialen Vorsprung 70 des zweiten Isolierpfropfens 66 hat einen Ringvorsprung oder
Ringwulst 102, der dicht in die vorstehend genannte Ringlücke paßt, die zwischen dem inneren Umfangsrand des zweiten
Innenflanschteils 58 des Gehäuses 50 und dem axialen Vorsprung
70 des zugehörigen zweiten Isolierpfropfens 66 gebildet ist, wie es der Fig. zu entnehmen ist. Wenn bei der
auf diese Weise aufgebauten und zusammengesetzten temperaturabhängigen Stromunterbrecher-Vorrichtung die Temperatur
des Schmelzelements 80 mit dem hohen Schmelzpunkt niedriger als der Schmelzpunkt der dieses cchmelzelement 80 bildenden
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B 8101
Substanz ist, bleibt das Schmelzelement 80 im festen Zustand und halt daher die axiale Kraft aus, die darauf
mit der Druckfeder 94 über den Ringflanschteil 90 des Verbindungselemcnts
88 axial ausgeübt wird. Das Verbindungselement 88 kann daher in der axialen Lage bleiben, bei der
seine entgegengesetzten axialen Endteile eng auf den jeweiligen äußeren Umfangsflachen der Schmelzelemente 84 und
86 mit dem niedrigen Schmelzpunkt auf dem ersten und dem zweiten Leiter 52 und 54 sitzen, so daß dadurch die elektrische
Verbindung zwischen den Leitern 52 und 54 über die Schmelzelemente 84 und 86 mit dem niedrigen Schmelzpunkt und
das Verbindungselement 88 hergestellt ist.
Falls die Umgebungstemperatur des Stromunterbrechers auf einen ungewöhnlich hohen Viert ansteigt und folglich jedes
der Schmelzelemente 84 und 86 mit dem niedrigen Schmelzpunkt auf seinen Schmelzpunkt erwärmt wird, werden die Schmelzelemente
84 und 86 zum Schmelzen gebracht und lassen die freie Bewegung des Verbindungselements 88 in bezug auf die
Leiter 52 und 54 zu. Wenn danach die Temperatur in dem Schmelzelement 80 mit dem hohen Schmelzpunkt diesen Schmelzpunkt
erreicht, wird auch das Schmelzelement 80 zum Schmelzen gebracht und schnell verflüssigt. Dadurch wird bewirkt, daß
das geschmolzene Material unter Einwirkung des auf das selbe von dem Ringflanschteil 90 ausgeübten Drucks an dem
Ringflanschteil 9o des Verbindungselements 88 vorbeifließt und das Verbindungselement 88 sich durch die Vorspannkraft der
Druckfeder 94 axial von dem zweiten Isolierpfropfen 66 weg
bewegen kann. Die Druckfeder 94, die im zusammengedrückten Zustand gehalten worden ist, kann sich nun axial ausdehnen
und zwingt das Verbindungselement 88 zu einer axialen Bewegung auf den ersten Isolierpfropfen 64 zu, bis gemäß der
Darstellung in Fig. 6 der Ringflanschteil 90 des Verbindungselements
88 mit der inneren Stirnfläche des ersten Isolierpfropfens 64 in Berührung gebracht ist. Wenn das Verbindungselement
88 in die axiale Stellung bewegt ist, bei der damit
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der Ringflanschteil 90 in Berührung mit der inneren Stirnfläche
des ersten Isolierpfropfens 64 ist, ist das Verbindungselement
88 von dem zweiten Leiter 54 mechanisch gelöst und demgemäß elektrisch abgetrennt, so daß es die
elektrische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Leiter 52 und 54 unterbricht. Bei diesem Zustand ist das
sich aus dom anfänglich an dem inneren axialen Endbereich des ersten Leiters 52 angebrachten Schmelzelement 84 mit
dem niedrigen Schmelzpunkt ergebende geschmolzene Material bei 84' zwischen dem Leiter 52 und dem Verbindungselement
abgelagert.
Die Fig. 7 stellt eine Modifikation des vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 6 beschriebenen Ausführungsbeispiels
dar. Das hier gezeigte Ausführungsbeispiel weist zusätzlich zu den Bauelementen der in Fig. 3 gezeigten
Vorrichtung eine allgemein zylindrische Federauflage 104 auf, die aus festem, elektrisch nicht leitendem Material
hergestellt ist. Die Federauflage 104 hat eine durchgehende Mittelachse und ist an seinem einen axialen Endwandungsbereich
mit einer kreisförmigen Ausnehmung 106 und ferner mit einer axialen Bohrung 108 ausgestaltet, welche zu dem
Boden der Ausnehmung 106 und zu dem äußeren axialen Ende der Federauflage 104 offen ist und deren Mittelachse im
wesentlichen mit der Mittelachse der Federauflage 104 zusammenfällt, wobei die ringförmige Ausnehmung 106 im Durchmesser
geringfügig größer als der äußere Umfangsrand des Ringflanschteils 90 des Verbindungselements 88 ist und die
axiale Bohrung 108 im Durchmesser geringfügig größer als der röhrenförmige Wandungsbereich des Verbindungselements
88 ist. Die Federauflage 104 hat insgesamt einen Außendurchmesser, der geringfügig kleiner als der Innendurchmesser
des zylindrischen Wandbereichs des Gehäuses 50 ist, und ist so innerhalb des Gehäuses 50 angeordnet,, daß der röhrenförmige
Wandbereich des Verbindungselements 88 zu einem
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Teil axial durch die Axialbohrung 108 verläuft und der Ringflansch teil 90 des Verbindungselements 88 in der kreisförmigen
Ausnehmung 106 aufgenommen ist, wie es dargestellt ist. Die Mittelachse der Federauflage 104 und demgemäß die
Mittelachse der Axialbohrung 108 der Federauflage 104 sind daher im wesentlichen in Linie mit der Mittelachse des
ersten und des zweiten Leiters 52 und 54, die über die Schmelzelemente 84 und 86 mit dem niedrigen Schmelzpunkt
das Verbindungselement 88 tragen. Die Druckfeder 94 ist in axial zusammengedrücktem Zustand zwischen die innere Stirnfläche
des zweiten Isolierpfropfens 66 und die der kreisförmigen
Ausnehmung 106 gegenüberliegende axiale Stirnfläche der Federauflage 104 so eingesetzt, daß der die
kreisförmige Ausnehmung 106 der Federauflage 104 umgebende ringförmige Stegbereich unter enger Finfügung des Ringflanschteils
90 des Verbindungseiements 88 zwischen das Schmelzelement 80 mit dem hohen Schmelzpunkt und die Federauflage
104 gegen die innere Stirnfläche des Schmelzelements 80 mit dem hohen Schmelzpunkt gedruckt wird. Die aus Metall
hergestellte Druckfeder 94 ist auf diese Weise mechanisch und demgemäß elektrisch von dem Verbindungse lenient 88 mit
Hilfe der Federauflage 104 isoliert, die nicht elektrisch leitend ist. Wenn das Schmolzelement 80 mit dem hohen
Schmelzpunkt durch die das thermisch leitfähige Gehäuse 50 umgebende Wärme zum Schmelzen gebracht wird, v/ie es vorangehend
in Verbindung mit der Ausführungsform nach Fig. 3 erläutert wurde, werden durch die Kraft der Druckfeder 94,
die sich axial aus dem zusammengedrückten Zustand ausdehnt und die daher das Verbindungselement 88 mit Hilfe der
Federauflage 104 bewegt, das Verbindungselement 88 und die Federauflage 104 axial wie eine einzige Einheit von dem
zweiten Isolierpfropfen G6 wogbewegt, bis sie mit der
inneren Fläche des ersten Isolierpfropfens 64 in Berührung
gebracht sind, wie es in Fig. 8 dargestellt ist. Während daher bei dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 nach
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der Trennung der elektrischen Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Leiter 52 und 54 ein Minimalisolationsabstand
durch den radialen Abstand (der als kleiner als der Abstand zwischen den jeweiligen inneren Enden der Leiter
52 und 54 angenommen ist) zwischen dem herausragenden inneren axialen Endteil des zweiten Leiters 54 und dem umgebenden
axialen Endteil der ausgedehnten Druckfeder 94 gebildet ist, wie es aus Fig. 6 ersichtlich ist, ist bei der Ausführungsform
nach Fig. 7 nach dem Bewegen des Verbindungselements 88 und der Federauflage 104 in die Berührung mit
dem ersten Isolierpfropfen 64 gemäß der Darstellung in Fig. 8 der Minimalisolationsabstand durch den axialen Abstand
zwischen dem ersten und dem zweiten Leiter 52 und 54 oder zwischen dem zweiten Leiter 54 und dem Verbindungselement
88 gebildet. Da auf diese Weise der bei der Ausführungsform nach Fig. 7 erzielbare Minimalisolationsabstand
größer als der Minimalisolationsabstand bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist, kann das Gehäuse 50 bei dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 7 im Durchmesser kleiner als das Gehäuse 50 bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 gemacht
werden und die in Fig. 7 gezeigte Vorrichtung ermöglicht es,
die Gesamtabmaße eines Stromunterbrechers mit einem in Fig. 3 gezeigten Grundaufbau zu verringern.
Wenn während der Herstellung der Leiter ein aus einem Stab gezogener durchgehender Metalldraht in Stücke
geschnitten wird, sind die abgeschnittenen Segmente des Drahts an den Rändern ihrer Enden unvermeidbar mit Graten
verformt. Jeder der Leiter 52 und 54 bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 hat daher Grate, die an der Kante ihrer
inneren axialen Enden übriggeblieben sind. Wenn das Schmelzelement 86 mit dem niedrigen Schmelzpunkt an dem zweiten
Leiter 54 durch die Wärme schmilzt und danach das Verbindungselement 88 auf das Schmelzen des Schmelzelements 80
mit dem hohen Schmelzpunkt hin axial von dem inneren axialen
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Ende des zweiten Leiters 54 wegbewegt wird, zeigt das zwischen dom inneren axialen Endteil des zweiten Leiters
54 und der inneren Umfangsflache des Verbindungselements
vorhandene geschmolzene Material das Bestreben, während der axialen Eewegung des Verbindungselements 88 entlang dem
inneren axialen Endteil des Leiters 54 an die Grate am inneren axialen Ende des Leiters 54 anzuhaften und anzukleben.
Wenn das Verbindungselement 88 von dem Leiter 54 gelöst wird, neigt dieses geschmolzene Material dazu, sich
zwischen dem inneren axialen Ende des Leiters 54 und dem hintersten Ende des Verbindungselements 88 zu ziehen, das
entlang dem Endbereich des Leiters 54 bewegt wird. Das Verbindungselement
88 und der Leiter 54 werden daher durch einen Strang oder Faden aus der geschmolzenen Legierung
überbrückt, so daß folglich die elektrische Verbindung zwischen dem zweiten Leiter 54 und dem Verbindungselement 88
und demgemäß zwischen dem ersten Leiter 52 und dem zweiten Leiter 54 nicht unterbrochen wird, bis der Faden aus dem
geschmolzenen Material abgerissen ist. Zum Vermeiden eines solchen Nachteils ist der zweite Leiter 54 bei dem Aus führungsbeispiel
nach Fig. 7 an der Kante Seines inneren axialen Endes wie bei 110 abgeschrägt oder abgerundet, um
damit die Grate an . dem Ende des Leiters 54 zu entfernen und dadurch die Ursache des Ziehens von geschmolzenem Material
zwischen,dem Leiter 54 und dem Verbindungselement 88 auszuschalten.
Auf Wunsch kann der erste Leiter 52 zum Entgraten gleichfalls entlang der Kante seines inneren axialen
Endes wie bei 112 abgeschrägt oder abgerundet werden.
Das Ziehen von geschmolzenem Material zwischen dem zweiten Leiter 54 und dem Verbindungselement 88 kann auch
durch Zubringen eines isolierenden Elements 114 zwischen den
jeweiligen inneren axialen Enden des ersten und des zweiten Leiters 52 und 54 vermieden werden. Das isolierende Element
114 ist im Durchmesser geringfügig größer als der erste
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und der zweite Leiter 52 und 54 und geringfügig kleiner als die innere Umfangsflache des röhrenförmigen Wandungsteils des Verbindungselements 88, so daß das ursprünglich
an der inneren Umfangsflache des Verbindungselements 88
haftende geschmolzene Material von dem isolierenden Element abgekratzt wird und demgemäß die Formung eines Fadens oder
Strangs zwischen dem Leiter 5 4 und dem Verbindungselement vermieden wird. Das isolierende Element 114 ist mittels
eines geeigneten Klebstoffs an die Stirnfläche wenigstens eines der Leitern 52 und 54 geklebt oder kann dternativ unter
Druck zwischen den Stirnflächen der Leiter gelagert sein.
Der zweite Leiter 54 bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist mit einem radialen Vorsprung 116 ausgestaltet
gezeigt, der in Berührung mit der inneren Stirnfläche des zweiten Isolierpfropfens 66 ist. Der auf diese Weise
an dem zweiten Leiter 54 ausgebildete radiale Vorsprung 116 dient dazu, das genaue axiale Herausragen des zweiten
Leiters 54 um eine vorbestimrate Länge von der inneren Stirnfläche
des Isolierpfropfens 66 weg sicherzustellen, wenn
der Teilaufbau aus dem Leiter 54 und dem Isolierpfropfen
während des Zusammenbaus der Schutzvorrichtung bzw. des Stromunterbrechers in das Gehäuse 50 eingepaßt v/ird. Die
bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 in dem Gehäuse ausgebildete Umfanijsnut 76 kann daher bei dem in Fig. 7 gezeigten
Ausführungsbeispiel weggelassen werden, da die axiale Lage des zweiten Leiters 54 in bezug auf das Gehäuse
50 mittels des radialen Vorsprungs 116 des Leiters 54 genau festgelegt v/erden kann, ohne daß zur Ausbildung der Umfangsnut
76 in dem Gehäuse 50 zurückgegriffen werden muß.
Die Fig. 9 stellt ein drittes Ausführungsbeispiel
des temperaturabhängigen Stromunterbrechers dar. Das in Fig. 9 gezeigte Ausführungsbeispiel ist eine weitere Modifikation
des in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiels und
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2 7 1 6 b 7 9
ist dafür bestimmt, den Isolationsabstand bei dem Stromunterbrechungszustand
der Vorrichtung durch Veränderung der Gestaltung des zweiten Isolierpfropfens 66 des in Fig. 3 gezeigten
Aus J:ührungsbeispiels zu vergrößern. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 weist daher als Merkmal einen zweiten
Isolierpfropfen 118 auf, der innerhalb des Gehäuses 50 axial fest mit einem vorbestimmten Abstand von der inneren Stirnfläche
des Schmelzelements 80 mit dem hohen Schmelzpunkt angeordnet ist und der z.T. eng an der inneren Umfangsflache
eines zylindrischen Längswandbereichs des Gehäuses 50 aufgenommen ist. Auf gleiche Weise v/ie der Isolierpfropfen 66
des in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiels hat der Isolierpfropfen
118 einen axialen Vorsprung 120, welcher aus dem zweiten Innenflanschteil 58 des Gehäuses 50 über die Öffnung
62 in dem Innenflanschtei1 58 axial nach außen zu herausragt,
wobei zwischen dem Vorsprung 120 und dem inneren Umfangsrand des Innenflanschteils 58 eine ringförmige Lücke gebildet ist,
und der in der Dichtungs-und Isolierkappe 100 eingebettet ist, die die äußere Fläche des Innenflanschteils 58 des Gehäuses
50 abdeckt. Der zweite Isolierpfropfen 118 bei dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 9 ist ferner mit einer langgestreckten axialen Ausnehmung 122 ausgestaltet, die eine
Mittelachse hat, welche im wesentlichen in Linie mit der Mittelachse des Gehäuses 50 und dementsprechend mit den ausgefluchteten
Mittelachsen des ersten und des zweiten Leiters 52 und 54 ist, wobei die Ausnehmung '.22 an dem inneren axialen
Ende des Isolierpfropfens 118 offen ist. Der durch den Isolierpfropfen 118 axial hindurchgeführte zweite Leiter 54
ist gleichartig zu dem zweiten Leiter 54 bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 mit einem daran ausgebildeten radialen
Vorsprung 116 gezeigt, der dicht an der Bodenfläche der Ausnehmung 122 sitzt, so daß ein innerer axialer Fndbereich des
zweiten Leiters um eine vorbestimmte Länge axial in die Ausnehmung 122 von der Bodenfläche der Ausnehmung her herausragt.
Die auf diese Weise in den Isolierpfropfen 118 ausge-
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bildete axiale Ausnehmung 122 hat einen Durchmesser, der
geringfügig größer als der Außendurchmesser des rohrförmigen Wandbereichs des Verbindungselements 88 ist, dessen
Ringflanschteil 90 eng an der inneren Stirnfläche des Schmelzelements 80 mit dem hohen Schmelzpunkt aufsitzt. Der
rohrförmige Wandbereich des Verbindungselements 88, das an die jeweiligen inneren axialen Endteile des ersten und
des zweiten Leiters 52 und 54 unter Einsetzen der Schmelzelemente 84 und 86 mit dem niedrigen Schmelzpunkt zwischen
den rohrförmigen Wandbereich des Verbindungselements.88 und
die inneren axialen Endteile der Leiter 52 und 54 angebracht ist, erstreckt sich z.T. axial in die axiale Ausnehmung 122
in dem Isolierpfropfen 118 und ist mit dem dem Ringflanschteil
90 gegenüberliegenden axialen Fnde in Auflagerungsberührung mit dem radialen Vorsprung 116 des zweiten Leiters
gehalten. An dem Isolierpfropfen 118 ist ferner an seinem axia] innersten Wandbereich eine ringförmige Ausnehmung 124
ausgebildet, die an dem offenen axialen Ende der Ausnehmung 122 eine innere Umfangsstirnseite hat. Die Druckfeder 94 ist
im zusammengepreßten Zustand mit einem Ende an der inneren Stirnfläche des Schmelzelements 80 mit hohem Schmelzpunkt und
an dem anderen Ende in die auf diese Weise in dem Isolier pfropfen 118 ausgebildete ringförmige Ausnehmung 124 gesetzt.
Wenn das Schmelzelement 80 mit dem hohen Schmelzpunkt durch die das Gehäuse 50 umgebende Wärme geschmolzen ist und
folglich durch die Kraft der Druckfeder 94, die sich nun aus dem zusammengedrückten Zustand ausdehnen kann, das Verbindungselement
88 in die axiale Stellung bewegt wird, bei der gemäß der Darstellung im Fig. 10 sein Ringflanschteil 90 in
Andruckberührung mit der inneren Stirnfläche des ersten Isolierpfropfens 64 ist, steht das Verbindungselement 88
in axialem Abstand von dem inneren axialen Endteil des zweiten Leiters 54 und unterbricht daher wie bei der in Fig. 6
gezeigten Anordnung die elektrische Verbindung zwischen dem
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ersten und dem zweiten Leiter 52 und 54. Während bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 der innere axiale Endbereich
des zweiten Leiters 54 lediglich radial zu dem umgebenden Teilbereich der Druckfeder 94 Abstand hat, ist der innere
axiale EndLereich des zweiten Leiters 54 bei der in Fig.10
gezeigten Anordnung nicht nur radial, sondern auch axial abstehend und demgemäß elektrisch von der Feder 94 durch
einen Teilbereich der axialen Ausnehmung 122 in dem Isolierpfropfen 118 isoliert, so daß daher der Isolationsabstand
zwischen dem zweiten Leiter 54 und der Druckfeder 94, die bei der Anordnung nach Fig. 10 in elektrisch leitender Berührung
mit dem Verbindungselement 88 ist, bei weitem langer
als der Isolationsabstand zwischen dem zweiten Leiter 54 und der Druckfeder 94 bei der Anordnung nach Fig. 6 ist. Es
ist daher bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 wichtig, daß die axiale Ausnehmung 122 in dem Isolierpfropfen 118 so
bemessen ist, daß ihr offenes Ende in einem möglichst großen Abstand von dem inneren axialen Ende des zweiten Leiters 54
angeordnet ist, der axial innerhalb der Ausnehmung endet. Gemäß der Darstellung sind bei dem Ausführungsbeispiel nach
Fig. 9 der erste und der zweite Leiter 52 und 54 an den Rändern ihrer jeweiligen inneren axialen Enden wie bei dem
Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 bei 112 und 110 abgeschrägt bzw. abgerundet. Auf Wunsch kann aus dem vorstehend unter
Bezugnahme auf die Fig. 7 und 8 beschriebenen Grund ein dem bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 vorgesehenen isolierenden
Element gleichartiges (nicht gezeigtes) isolierendes Element zwischen die jeweiligen inneren axialen Endteile
des ersten und des zweiten Leiters 52 und 54 angeordnet werden.
Während bei jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele
angenommen ist, daß das Gehäuse 50 aus elektrisch leitfähigem Material geformt ist, kann dieses Gehäuse
auch aus einem elektrisch nicht leitenden festen
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Material wie Kunststoff hergestellt sein, wofür ein Beispiel einer solchan Ausführungsform in den Fig. 11 und 12 dargestellt
ist.
In den Fig. 11 und 12 ist ein temperaturabhängiger
Stromunterbrecher gezeigt, der im wesentlichen gleichartig zu dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel nach
Fig. 9 mit Ausnahme eines Gehäuses 126 aufgebaut ist, das aus elektrisch nicht leitendem, thermisch leitendem festen
Material geformt ist und das an seinen axialen Enden keine Innenflanschteile hat. Da das Gehäuse 126 auf diese Weise
aus einem elektrisch nichtleitendem Material hergestellt ist, kann die zwischen den Ringflanschteil 9O des Verbindungselements 80 und die innere Stirnfläche des zweiten Isolierpfropfens
118 (der ohne ringförmige Ausnehmung an seinem inneren axialen Wandungsbereich gezeigt ist) eingesetzte
Druckfeder gemäß der Darstellung in nächster Nähe oder selbst in Berührung zu der inneren Umfangsflache des Gehäuses 126
angeordnet werden. Eine derartige Anordnung der Druckfeder 94 innerhalb des Gehäuses 126 erlaubt die Verringerung des
Durchmessers des Gehäuses 126 und demgemäß der Gesamtabmessungen des Stromunterbrechers als ein ganzes, was zu einer
Verbesserung des Ansprechens des Stromunterbrechers auf Temperatur führt. Da ferner nach Wunsch das Gehäuse 126
aus elektrisch nichtleitendem Material einstückig mit entweder dem ersten oder dem zweiten Isolierpfropfen 64 oder
118 geformt werden kann, kann die Anzahl der Teilkomponenten der Vorrichtung und demgemäß dieAnzahl der Zusammenbaustuf en
der Teilkomponenten vermindert werden, so daß nicht nur die Gesamtatmessungen, sondern auch die Herstellungskosten
des Stromunterbrechers veringert werden können.
Während der Stromunterbrecher bisher in einer Anordnung beschrieben wurde, bei der sich die Stromleiter in
einer Linie zueinander strecken, können die Leiter auch
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parallel zueinander angeordnet v/erden, v/ie es in den Fig. 13 und 14 dargestellt ist, in welchem der temperaturabhängige
Stromunterbrecher allgemein mit einem Gehäuse 128 und einem ersten und einem zweiten langgestreckten Leiter
130 und 132 gezeigt ist, die jeweils stabförmig oder drahtförmig sind. Nach Fig. 15 ist das einen Teil des allgemein
gemäß der Darstellung in Fig. 13 oder 14 aufgebauten StromunterLrechers bildende Gehäuse 128 an einem axialen
Ende offen und besitzt gegenüber dem offenen axialen Ende einen Stirnwandteil 134 sowie einen radial oder anderweitig
seitlich nach innen zu gebogenen Randteil 136, der die Öffnung an dem offenen axialen Ende begrenzt. Das Gehäuse
128 kann als ganzes irgendeinen beliebigen Aufbau haben, wie beispielsweise einen allgemein zylindrischen Aufbau gemäß
der Darstellung in Fig. 13 oder einen abgeflachten Aufbau mit einem ovalen oder allgemein rechteckigen Querschnitt
gemäß der Darstellung in Fig. 14. Das Gehäuse 128 kann aus einem festen Material gebildet sein, das entweder elektrisch
leitend oder elektrisch nichtleitend ist, jedoch ist hier als Beispiel angenommen, daß es aus elektrisch leitfähigem
Metall hergestellt ist.
Das offene axiale Ende des Gehäuses 128 ist fest
durch einen Isolierpfropfen 138 verschlossen, der zum Teil
axial aus dem Ende des Gehäuses 128 herausragt und dessen Kanten an den inneren und äußeren axialen Enden wie bei
und 142 abgeschrägt oder abgekantet sind, wobei die äußere abgeschrägte Kante 142 teilweise in enger Berührung mit der
Innenfläche des nach innen gebogenen Rands 136 des Gehäuses 128 ist, so daß der Isolierpfropfen 138 sicher in dem Gehäuse
128 gehalten ist. Das Gehäuse 128 kann im Inneren an seinem axial dem abgebogenen Rand 136 genachbarten VJandungsbereich
mit einer Umfangsnut 144 ausgestaltet sein, in der der Isolierpfropfen 138 eng sitzt. Die Umfangsnut 144 bildet eine
innere Kante 146, über die die innere Umfangsflache des
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Gehäuses 128 radial oder anderweitig seitlich nach außen zu in die Umfangsnut 144 abgestuft ist und die mit der inneren
abgeschrägten Kante 140 des Isolierpfropfens 138 teilweise in enger Berührung ist. Der Isolierpfropfen 138 ist auf diese
Weise fest in axialer Stellung in bezug auf das Gehäuse 128 durch den engen Eingriff zwischen der inneren abgeschrägten
Kante 140 des Isolierpfropfens 138 und der Innen kante 146 des Gehäuses 128 sowie zwischen der äußeren abgeschrägten
Kante 142 des Isolierpfropfens 138 und dem nach innen gebogenen Rand 136 des Gehäuses 128 gehalten. In dem
Isolierpfropfen 138 sind zwei axiale Bohrungen 148 und 150
ausgebildet, die im wesentlichen parallel zu dem Längswandungsbereich des Gehäuses 128 sind und die an beiden
axialen Enden des Isolierpfropfens 138 offen sind. Die vorstehend genannten Leiter 130 und 132 sind eng passend durch
diese parallelen Bohrungen 148 bzw. 150 hindurchgeführt und
ragen in das Gehäuse 128, wobei sie in im wesentlichen gleichen vorbestimmten Abständen von der inneren Fläche des
Stirnwandteils 134 des Gehäuses 128 enden, wie es dargestellt ist.
Ein auf Temperatur ansprechendes bzw. temperaturabhängiges Schmelzelement 152 mit hohem Schmelzpunkt, das aus
einer Tablette aus elektrisch nichtleitendem, normalerweise festem, thermisch schmelzbaren Material hergestellt ist, das
einen vorbestimmten Schmelzpunkt hat, ist innerhalb des Gehäuses 128 untergebracht und sitzt mit einer äußeren Umfangsfläche
an der inneren Umfangsflache des Langswandbereichs
des Gehäuses 128 sowie mit einer Stirnfläche in enger Berührung mit der inneren Fläche des Stirnwandteils 134 des
Gehäuses 128. Die axial aus der inneren Stirnfläche des Isolierpfropfens 138 herausragenden Leiter'130 und 132 stehen
mit ihren jeweiligen inneren axialen Enden gemäß der Darstellung in Berührung mit der inneren Stirnfläche des
Schmelzelements 152 mit dem hohen Schmelzpunkt oder sind in
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der Nähe der inneren Stirnfläche des Schmelzelements 152
angeordnet. Die Leiter 131 und 132 haben innere axiale Endteile, die eng in röhrenförmige Anschluß-oder Schmelzelemente
154 bzw. 156 mit niedrigem Schmelzpunkt eingepaßt sind, die aus einer elektrisch leitfähigen, thermisch schmelzbaren
Legierung mit einem vorbestimmten Schmelzpunkt bestehen ,
der niedriger als derjenige des Materials ist, das das Schmelzelement 152 mit dem hohen Schmelzpunkt bildet.Eine
elektrisch leitfähige feste Verbindungsplatte bzw. ein derartiges Verbindungselement 158 mit zwei Durchgangslöchern
160 und 162, die im wesentlichen zu den Außendurchmessern der rohrförmigen Schmelzelemente 154 und 156 mit dem niedrigen
Schmelzpunkt gleiche Durchmesser haben und die im wesentlichen mit den jeweiligen axialen Bohrungen 148 und 150
in dem Isolierpfropfen 138 ausgefluchtet sind, ist an der
inneren Stirnfläche des Schmelzelements 152 mit dem hohen Schmelzpunkt angeordnet und besitzt eine äußere Umfangsflache,
die nach innen zu zu der inneren Umfangsflache des
Gehäuses 128 so in Abstand steht, daß eine kreisförmige oder allgemein ovale Lücke zwischen der äußeren Umfangsflache
des Verbindungselements 158 und der inneren Umfangsflache
des Gehäuses 128 gebildet ist. Die Schmelzelemente 154 und 156 mit dem niedrigen Schmelzpunkt, die an den geweiligen
axial inneren Endteilen der Leiter 130 und 132 angebracht sind, sind eng passend durch die Löcher 160 und 162 in dem
Verbindungselement 158 geführt. Wenn die das Schmelzelement 152 mit dem hohen Schmelzpunkt bildende Tablette gemäß der
Darstellung in Fig. 15 fest bleibt, ist das Verbindungselement 158 über die Schmelzelemente 154 und 156 mit dem niedrigen
Schmelzpunkt mit den axial inneren Endteilen der Leiter und 132 verbunden, so daß zwischen den Leitern 130 und 132
über die Schmelzelemente 154und 156 mit dem niedrigen Schmelzpunkt und das Verbindungselement 158 eine elektrische Verbindung
hergestellt ist.
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Ein Federauflageteil bzw. eine Federauflage 164 aus festem, elektrisch nichtleitendem Material besitzt
einen axialen Wandungsteil und einen Ouerwandungsteil, der mit zwei Durchgangslöchern 166 und 168 ausgestaltet ist,
welche im Durchmesser geringfügig größer als die Leiter 130
und 132 sind und im wesentlichen mit den axialen Bohrungen 148 bzw. 150 in dem Isolierpfropfen 138 sowie dementsprechend
mit den Durchgangsbohrungen 160 bzw. 162 in dem Verbindungselement 158 ausgefluchtet sind. Die Federauflage 164 ist
innerhalb des Gehäuses 128 in der Weise angebracht, daß ihr axialer Wandungsteil in die vorstehend genannte kreisförmige
oder ovale Lücke zwischen der äußeren Umfangsflache des Verbindungselements
158 und der inneren Umfangsflache des Gehäuses
128 eingepaßt ist; der Querwandungsbereich der Federauflage 164 ist mit einer Stirnfläche in Berührung mit der
dem Schmelzelement 152 mit dem hohen Schmelzpunkt gegenüberliegenden Stirnfläche des Verbindungselements 158. Der axiale
Wandungsbereich der Federauflage 164 ragt aus dem Querwandungsteilbereich der Federauflage 164 zu der inneren
Stirnfläche des Schirelzelements 152 mit dem hohen SchmelzT
punkt um eine Länge heraus, die im wesentlichen gleich der Stärke des Verbindungselements 158 ist, so daß der axiale
Wandteil gemäß der Darstellung in Fig. 15 an seinem vorderen Ende gegen die innere Stirnfläche des Schmelzelements
152 mit dem hohen Schmelzpunkt stößt. Die Durchgangsbohrungen 166 und 168 in dem Querwandungsteil der Federauflage 164
sind angrenzend an die Durchgangsbohrungen 160 bzw. 162 in dem Verbindungselement 158 angeordnet, da^ in der Federaufnahme
164 so aufgenommen ist, daß die Leiter 130 und 132, die mit Hilfe der Schmelzelemente 154 und 156 mit dem niedrigen
Schmelzpunkt an ihren vorderen Endteilen an dem Verbindungselement 158 verankert sind, axial durch die Durchgangsbohrungen
166 bzw. 168 in der Federauflage 164 hindurchgeführt sind. Eine vorgespannte Schrauben-Druckfeder 170 ist
innerhalb des Gehäuses 128 angeordnet und umgibt die axialen Teile der Leiter 130 und 132, die aus der inneren Stirn-
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fläche des Isolierpfropfens 138 herausragen; die Druckfeder
170 ist an einem Ende an der dem axialen Wandungsteil
der Federauflage 164 entgegengesetzen Stirnfläche der Federauflage 164 und an dem anderen Ende an dem abgeschrägten
Rand an dem inneren axialen Ende des Isolierpfropfens 138 aufgesetzt, v/odurch die Federauflage 164 zu dem Schmelzelement
152 mit dem hohen Schmelzpunkt hin gedrückt v/ird, so daß der axiale Wandteil der Federauflage 164 an seinem
vorderen Ende gegen die innere Stirnfläche des Schmelzelements 152 angepreßt wird. Der äußere axiale Wandteil des Isolierpfropfens
138, der aus dem Gehäuse 128 herausragt, ist in einer Dichtungs-und Isolierkappe 172 eingehüllt, die gemäß
der Darstellung den nach innen gebogenen Rand 136 des Gehäuses 128 bedeckt.
Wenn nun die Umgebungstemperatur um das
Gehäuse 128 herum einen bestimmten Wert erreicht und folglich
die Temperatur der Schmelzelemente 154 und 156 den vorbestimmten Schmelzpunkt der Elemente erreicht, werden
die Schmelzelemente 154 und 156 zum Schmelzen gebracht, so daß das Verbindungselement 158 axial in bezug auf die Leiter
130 und 132 bewegbar wird, die in ihrer Stellung in bezug auf das Gehäuse 128 festgehalten sind. Wenn das Schmelzelement
152 mit dem hohen Schmelzpunkt weiter erwärmt wird und seine Temperatur den vorbestimmten Schmelzpunkt
des besonderen Schmelzelements erreicht, v/ird das Schmelzelement 152 gleichfalls zum Schmelzen gebracht und wird
flüssig. Das Verbindungselement 158 und die Federauflage können sich daher von der inneren Stirnfläche des Isolierpfropfens
138 weg axial durch die Kraft der Druckfeder 170 bewegen, die die Federauflage 164 zu dem Schmelzelement 152
mit dem hohen Schmelzpunkt drückt, welches nun im geschmolzenen Zustand ist. Das Verbindungselement 158 wird auf diese
Weise mechanisch von den Leitern 130 und 132 gelöst, wobei
geschmolzenes Material an dem Verbindungselement 158 haupt-
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sächlich durch die Durchgangslöcher 160 und 162 in dem
Verbindungselement 158 und die Durchgangslöcher 166 und
in der Federauflage 164 durchfließt, die zu dem Stirnwandteil
134 des Gehäuses 128 hin bewegt werden; dadurch wird die elektrische Verbindung zwischen den Leitern 130 und
unterbrochen, die nunmehr mechanisch und elektrisch von dem Verbindungselement 158 gelöst wird. Das Verbindungselement
158 und die Federauflage 164 werden schließlich mit der Innenfläche des Stirnwandteils 134 des Gehäuses 128 gemäß
der Darstellung in Fig. 16 durch die Kraft der Druckfeder 170 in Berührung gebracht, die sich axial aus dem zusammengedrückten
Zustand ausdehnt. Mit 154' und 156' sind geschmolzene Materialien bezeichnet, die sich aus den Schmelzelementen
154 bzw. 156 mit dem niedrigen Schmelzpunkt ergeben. Um das Fadenziehen dieser jeweiligen geschmolzenen
Materialien 154' und 156' zwischen den jeweiligen inneren axialen Enden der Leiter 13O und 132 und dem auf diese
Weise von den Leitern getrennten Verbindungselement 158 zu verhindern, sind die Leiter 130 und 132 vorzugsweise an
den Kanten ihrer jeweiligen inneren axialen Enden wie bei 174 bzw. 176 abgekantet oder abgerundet.
Während die bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
vorgesehene Druckfeder 170 so angeordnet ist, daß sie ihre Kraft über die Federauflage 164 auf das
Verbindungselement 158 ausübt, kann das Ausführungsbeispiel nach Fig. 15 so modifiziert v/erden, daß die Feder direkt
auf dem Verbindungselement 158 sitzt und demgemäß nach dem Wegschmelzen des Schmelzelements 152 mit dem hohen Schmelzpunkt
das Verbindungselement 158 direkt mit Hilfe der Druckfeder axial bewegt wird. Die Fig. 17 stellt eine derartige
Modifikation des Ausführungsbeispiels nach Fig. 15 dar.
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Das in Fig. 17 gezeigte Ausführungsbeispiel weist ein Gehäuse- 128, Leiter 130 und 132, Schmelzelemente 154
und 156 mit niedrigem Schmelzpunkt und eine Verbindungsplatte bzw. ein Verbindungselement 158 auf, die in sich
gleichartig zu ihren jeweiligen Gegenstücken bei der Aust führungsfonn nach Fig. 15 aufgebaut und angeordnet sind.
In das Gehäuse 128 des in Fig. 17 gezeigten Ausführungsbeispiels ist in dem axialen End'.randungsbereich nahe des einwärts
gebogenen Rands 136 eng ein Isolierpfropfen 178 eingepaßt,
der einen nach außen aus dem Gehäuse 128 herausragenden radialen äußeren Endwandungsteilbereich hat, dessen
Kante wie bei 180 abgeschrägt ist und gleichartig zu dem Isolierpfropfen 138 der Ausführungsform nach Fig. 15 fest
an der Innenfläche des abgebogenen Rands 136 des Gehäuses sitzt. Der Isolierpfropfen 178 ist mit zwei axialen Bohrungen
182 und 184 ausgestaltet, die im wesentlichen parallel zu den Längsvandteilbereich des Gehäuses 128 sind und die an
beiden axialen Enden des Isolierpfropfens 178 offen sind.
Die Leiter 130 und 132 sind engpassend durch diese parallen Bohrungen 182 bzw. 184 geführt und ragen in das Gehäuse
128. Das Geliäuse 128 der Ausführungsform nach Fig. 17 ist
auch mit einer innen an dem dem einwärts gebogenen Rand 136 benachbarten axialen Wandungsbereich ausgebildeten Umfangsnut
144 gezeigt, die eine innere Kante 146 bildet, über die die innere Umfangsflache des Gehäuses 128 radial
oder seitlich nach außen zu in die Urrfangsnut 144 gestuft
ist. Der Isolierpfropfen 178 sitzt eng in dieser Umfangsnut
144 und steht mit seinem inneren axialen Ende in Berührung mit der inneren Kante 146 des Gehäuses 128, so daß
der Isolierpfropfen 178 in axialer Stellung innerhalb des
Gehäuses 128 festgehalten ist. Der Isolierpfropfen 178 ist ferner mit einer axialen Aushöhlung 186 ausgestaltet, die
eine vorbestimmte Tiefe hat und die an dem inneren axialen Ende des Isolierpropfens 178 offen ist. Der nach außen ragende
axiale Stirnwandungsbereich des Isolierpfropfens 178 ist
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in eine Dichtungs-und Isolierkappe 172 eingehüllt, die wLe
bei der Aui.f ührungsform nach Fig. 15 den nach innen gebogenen Rand 136 des Gehäuses 128 bedeckt.
Die in Fig. 17 gezeigte Ausführungsform weist ferner
ein auf Temperatur ansprechendes Schmelzelement 188 mit hohem Schmelzpunkt auf, das mit einer Stirnfläche dicht
an der inneren Fläche des Stirnwandungsteils 134 des Gehäuses 128 sitzt. Das Schmelzelement 18 8 mit dem hohen Schmelzpunkt
ist mit einem axialen Vorsprung 190 ausgestaltet, der sich zu der inneren Stirnfläche des vorstehend beschriebenen
Isolierpfropfens 178 hin erstreckt und der gemäß der Darstellung zwischen die äußere Umfangsflache des Verbindungselements
158 und die innere Umfangsfläche des Gehäuses
128 einaesetzt ist. Der axiale Vorsprung 190 des Schmelzelements
188 mit hohem Schmelzpunkt bildet auf diese Weise in einem inneren axialen Endwandungsteil des Schmelzelements
eine flache Aushöhlung oder Ausnehmung 192, die durch die innere umfangsflache des axialen Vorsprungs 190 begrenzt ist.
Das an den inneren axialen Endvorsprängen der Leiter 130
und 132 über die Schmelzelemente 154 und 157 mit niedrigem Schmelzpunkt angebrachte Verbindungselement 158 ist gemäß
der Darstellung zur Gänze oder wenigstens zum Teil in dieser
Aushöhlung oder Ausnehmung 192 in dem Schmelzelement 188 mit hohem Schmelzpunkt aufgenommen. Das VerLindungselement
158 wird gegen die Eodenfläche der Aushöhlung oder Ausnehmung
192 mit Hilfe einer vorgespannten Schrauben-Druckfeder
194 gedrückt, die on einem Ende auf der Bodenfläche der axialen Aushöhlung 186 in dem Isolierpfropfen 178 und
an dem anderen Ende an dem Verbindungselement 158 sitzt,
das eine Stirnfläche hat, zu der die axiale Aushöhlung 186 offen ist. Das Verbindungselement 158 wird auf diese Weise
durch die Kraft der Druckfeder 194 so vorgespannt, daß es sich von der inneren Stirnfläche des Isolierpfropfens
178 axial wegbewegt. Wenn das Schmelzelement 188 mit dem
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hohen Schmelzpunkt irn festen Zustand bleibt, wi rd das Verbindungselement
158 in der Lage innerhalb der Aushöhlung oder Ausnel-;nung 192 des Schraelzelements 188 gegen die Kraft
der Druckfeder 194 gehalten. Wenn jedoch das Schmelzelement
188 mit dem hohen Schmelzpunkt durch die Wärme geschmolzen wird, die durch einen zwischen den Leitern 13O und 132
über die Schmelzelemente 154 und 156 mit niedrigem Schmelzpunkt
und das Verbindungselement 158 fließenden Überstrom erzeugt wird, drückt die auf diese Weise angeordnete Druckfeder
194 das Verbindungselement 158 zu einer axialen Bewegung zu der Innenfläche des StirnwandteiIs des Gehäuses
128 hin und unterbricht gemäß der Darstellung in Fig.18
die elektrische Verbindung zwischen den Leitern 130 und 132, was aus der Beschreibung im Zusammenhang mit der Anordnung
nach den Fig. 15 und 16 klar ersichtlich ist. Bei dem Gehäuse in jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele
nach Fig. 15 und 17 ist angenommen, daß es aus einem elektrisch leitfähigen Material geformt ist; es
kann jedoch wunschgemäß aus elektrisch nichtleitfähigem festem Material hergestellt sein, das sehr stark wärmeleitfähig
ist. Während ferner die Gehäuse bei jedem der Ausführungsbeispiele nach den Fig. 3, 7, 9 und 11 als allgemein
zylindrisch aufgebaut beschrieben sind, können diese auch irgendeine andere Gestalt v/ie eine abgeflachte Form mit
einem ovalen oder allgemein rechteckigen Querschnitt haben.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß der auf Temperatur ansprechende bzw. temperaturabhängige
Stromunterbrecher folgende Vorteile hat:
1) Aufgrund des Umstands, ciaß sowohl ein elektrisch
nichtleitendes PchiTolzelemen t als auch ein elektrisch leitendes
Schmelzelement in Verbindung verwendet, sind, kann die
Ansprechtemperatur genau gesteuert v/erden, bei der der Unterbrecher zum Unterbrechen des hindurchf1ießenden Stroms in
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Bewegung gesetzt werden soll, und das Verbindungselement hat im wesentlichen keine Gleitreibung, wenn es innerhalb
des Gehäuses bewegt wird, wodurch Unregelmäßigkeiten bei den Leistungseigenschaften der einzelnen, in Massenfertigung
herzustellenden Unterbrecher auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden.
2) Dadurch, daß nur eine einzige Feder zum Bewegen des Verbindungselements von dem Leiter oder den Leitern weg
verwendet wird, können nicht nur der Gesamtaufbau vereinfacht werden und demgemäß die Produktionskosten der Schutzvorrichtung
im Vergleich zu der in der genannten US-PS 3 519 972 gezeigten bekannten Vorrichtung beträchtlich verringert
werden, sondern es können auch Unregelmäßigkeiten wie bei der Bewegung des Verbindungselements vermieden werden,
das mit Hilfe von zwei Federn bewegt wird.
3) Das elektrisch nichtleitende Schmelzelement ist frei von der Oxidationseinwirkung des über die leitfähigen
Elemente fließenden Stroms des Stromunterbrechers und hat einen Schmelzpunkt, der höher ist als die Schmelzpunkte der
elektrisch leitfähigen Schmelzelemente, so daß die Temperatur, bei der der Unterbrecher zum Unterbrechen des durchfließenden
Stroms in Bewegung gesetzt wird, ausschließlich durch den Schmelzpunkt des nichtleitenden Schmelzelements
bestimmt ist. Das Ansprechvermögen des Stromunterbrechers auf Temperatur, auf das er ursprünglich ausgelegt ist, unterliegt
aus diesem Grund praktisch keiner Veränderung während der Zeitdauer der Verwendung des Unterbrechers.
4) Bei einem bekannten temperaturabhängigen Stromunterbrecher, bei dem die elektrische Verbindung zwischen den
einzelnen leitfähigen Elementen durch mechanische Berührung zwischen den Elementen geschaffen wird, ist es unvermeidlich,
daß durch den Berührungswiderstand zwischen den leitfähigen Elementen Wärme erzeugt wird, wodurch ein Temperaturanstieg
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in der GröJanordnung von 10'C hervorgerufen wird, wenn
ein Strom von 10Λ über einen Leiter mit einem Durchmesser
von 1 mm geführt wird. Fin solcher Temperaturanstieg
aufgrund der zwischen den lnitfähigen Elementen erzeugten Wärme, kann auf ungefähr 7° unter den gleichen Bedingungen
bei dem erf jndungsgemäßen Stromunterbrecher verringert
werden, bei dem die Leiter mechanisch und demgemäß elektrisch miteinander mit Hilfe der Schmelzelemente aus einer Legierung
mit niedrigem Schmelzpunkt verbunden sind.
5) Während die leitfähigen Elemente bei einem derartigen bekannten Stromunterbrecher für die elektrischen
Leitfähigkeit eines jeden der leitfähigen Elemente mit
Gold oder Silber plattiert werden müssen, kann eine derartige zusätzliche und teure Bearbeitung bei dem erfindungsgemäßen
Stromunterbrecher entfallen, bei dem die Leiter mechanisch und elektrisch mit Hilfe der röhrenförmigen Schmelzelemente
verbunden sind, die in fester Flächenberührung mit den Leitern und dem Verbindungselement gehalten- sind.
Mit der Erfindung ist ein temperaturabhängiger Stromunterbrecher geschaffen, bei dem zwei Leiter mittels
elektrisch leitfähiger Schmelzelemente mit niedrigem Schmelzpunkt, die jeweils an den Leitern befestigt sind, und mittels
eines Verbindungselements verbunden sind, das die Schmelzelemente verbindet und das gegen ein elektrisch nichtleitendes
Schmelzelement mit hohem Schmelzpunkt gedrückt wird, wobei es beim Schmelzen des Schmelzelements mit hohem Schmelzpunkt
durch Wärme in eine Stellung bewegt wird, in der es von wenigstens einem der Leiter entfernt ist.
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Leerseite
Claims (29)
1. Temperaturabhängiger Stromunterbrecher, gekennzeichnet
durch ein thermisch leitfähiges hohles Gehäuse (50;126; 128), zwei langgestreckte Leiter (52,54;130,132), die sich
über eine an dem Gehäuse befestigte Isoliervorrichtung (64, 66;118;138;178) in das Gehäuse erstrecken und die jeweils
innere axiale Endteilbereiche haben, die innerhalb des Gehäuses voneinander in Abstand stehen, zwei elektrisch leitende,
normalerweise feste, thermisch schmelzbare Elemente, (84 ,86;154,156) , die jeweils einen vorbestimmten Schmelzpunkt
haben und die jeweils an einem der inneren axialen Endteilbereiche der Leiter angebracht sind, ein elektrisch
leitfähiges Verbindungselement (188;158), das die leitenden schmelzbaren Elemente miteinander verbindet, ein elektrisch
nichtleitendes, normalerweise festes, thermisch schmelzbares Element (80;152;188), das einen vorbestimmten Schmelzpunkt
hat, der höher als der Schmelzpunkt eines jeden der leitenden schmelzbaren Elemente ist, und das in Flächenberührung mit
dem Verbindungselement steht, welches zu einer Stellung hin bewegbar ist, bei der es bei Fehlen des nichtleitenden
schmelzbaren Elements in dessen festen Zustand von wenigstens einem der Leiter getrennt ist, und eine federnde Vorspannvorrichtung
(94;170; 194), die das Verbindungselement gegen
das nichtleitende schmelzbare Element und zu der genannten Stellung hin vorspannt.
2. Stromunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen inneren axialen Endteilbereiche
der Leiter (52,54) im wesentlichen auf einer gemeinsamen Linie liegen und innerhalb des Gehäuses (50) axial
unter einem vorbestimmten Abstand voneinander stehen.
3. Stromunterbrecher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (50) der Länge nach in
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Abstand voneinander stehende entgegengesetzte Endteile hat und daß die Isoliervorrichtung zwei Isolierpfropfen (64,66;
118) aufweist, die jeweils wenigstens zum Teil fest in jeweils einem (3er Endteile des Gehäuses angebracht sind, wobei
sich die Leiter (52,54) jeweils über die Isolierpfropfen axial in das Gehäuse erstrecken.
4. Stromunterbrecher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter ein erster Leiter (52) und ein
zv/eiter Leiter (54) sind und die Isolierpfropfen ein erster Isolierpfropfen (64) und ein zweiter Isolierpfropfen (66;
118) sind, die jeweils innere Stirnflächen haben, welche voneinander innerhalb des Gehäuses in einem vorbestimmten
Abstand stehen, wobei das nichtleitende schmelzbare Element (80) gegenüberliegende Stirnflächen aufweist, von
denen eine in Berührung mit der inneren Stirnfläche des ersten Isolierpfropfens (64) ist, der erste Leiter (52)
sich axial in das Gehäuse über den ersten Isolierpfropfen
(64) und das nichtleitende schmelzbare Element (80) erstreckt und sein innerer axialer Endteilbereich axial aus
der anderen Stirnfläche des nichtleitenden schmelzbaren Elements herausragt, und der zweite Leiter (54) sich axial
in das Gehäuse über den zweiten Isolierpfrofen (66 J erstreckt
und sein innerer axialer Endteilbereich axial aus der inneren Stirnfläche des zweiten Isolierpfropfens herausragt.
5. Stromunterbrecher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der leitenden schmelzbaren Elemente
(84,86) einen röhrenförmigen Aufbau hat und dichtpassend auf jeweils einem der inneren axialen Endteilbereiche der
Leiter (52,54) aufgenommen ist, wobei das Verbindungselement
(88) einen röhrenförmigen Teil und einen Flanschteil (90) aufweist, der von einem axialen Ende des röhrenförmigen Teils
radial nach aussen ragt und der eine äußere Stirn-
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fläche hat, die in Berührung mit der anderen Stirnfläche des nichtleitenden schmelzbaren Elements (80) gehalten ist,
wobei der röhrenförmige Teil des Verbindungselements axiale Endteile hat, in die die leitenden schmelzbaren Elemente
(84,86) dichtpassend aufgenommen sind.
6. Stromunterbrecher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannvorrichtung eine vorgespannte
Schrauben-Druckfeder (94) aufweist, die innerhalb des Gehäuses unter radialem Umhüllen des röhrenförmigen Teils des
Verbindungselements (88) angeordnet ist und die an einem Ende auf der inneren Stirnfläche des Flanschteils (90)
des Verbindungselements und an dem anderen Ende an der inneren Stirnfläche des zweiten Isolierpfropfens (66) aufsitzt.
7. Stromunterbrecher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (50) einen Längs-Endwandungsteilbereich
hat, der im Inneren mit einer Umfangsnut (76) ausgestattet ist, die eine innere Kante (78) bildet, über die
die innere Umfangsflache des übrigen Längs-Wandungsteilbereichs
des Gehäuses seitlich nach aussen zu in die Umfangsnut abgestuft ist, wobei einer der Isolierpfropfen (66)
wenigstens zum Teil in die Umfangsnut fest eingepaßt ist.
8. Stromunterbrecher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Leiter (54) mit einem radialen
Vorsprung (116) ausgestaltet ist, der in enger Berührung
mit der inneren Stirnfläche des zweiten Isolierpfropfens (66J steht.
9. Stromunterbrecher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Isolierpfropfen (64,66; 118) einen
äußeren Endteilbereich (6 8,70;120) hat, der der Länge nach nach außen zu aus dem jeweiligen der gegenüberliegenden End-
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teilbereiche (56,58) des Gehäuses (50) herausragt, und daß
die Isoliervorrichtung ferner zwei Dichtungs-und Isolierelemente (98,100) aufweist, die jeweils die Isolierpfropfen
umhüllen.
10. Stromunterbrecher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannvorrichtung ein elektrisch
nichtleitendes Federauflageelement (104) mit gegenüberliegenden Stirnflächen aufweist, von denen eine in Berührung mit
der inneren Fläche des Flanschteils (90) des Verbindungselements (88) ist und die andere in einem vorbestimmten Abstand
von der inneren Fläche des zweiten Isolierpfropfens in einer im wesentlichen zum röhrenförmigen Teil des Ver-
bindungselements parallelen Richtung steht, wobei das Federauflageelement
mit einer axialen Bohrung ausgestattet ist, die an den entgegengesetzten Enden des Federauflageelements
offen ist und die einen Durchmesser hat, der geringfügig größer als der Außendurchmesser des röhrenförmigen Teils des
Verbindungselements ist, der axial durch diese axiale Bohrung des Federauflageelements geführt ist,
und daß die Vorspannvorrichtung eine vorgespannte Schrauben-Druckfeder (94) aufweist, die innerhalb des Gehäuses unter
radialem Umgeben eines Teils des röhrenförmigen Teils des Verbindungselements (88) angeordnet ist und die an einem
Ende auf der inneren Stirnwand des zweiten Isolierpfropfens (66J und an dem anderen Ende an der dem nichtleitenden
schmelzbaren Element (80) entgegengesetzten Stirnfläche des Federauflageelements aufsitzt.
11. Stromunterbrecher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Leiter (54) an der Kante (11o) an
seinem inneren axialen Ende abgeschrägt ist.
12. Stromunterbrecher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der erste als auch der zweite Leiter
an den Kanten ihrer inneren axialen Enden abgeschrägt sind.
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13. Stromunterbrecher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die jeweiligen inneren axialen
Enden des ersten und des zweiten Leiters ein Isolierelement
(114) fest eingesetzt ist.
14. Stromunterbrecher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Isolierpfropfen (118) mit einer
axialen Ausnehmung (122) ausgestaltet ist, die zum inneren Ende des Isolierpfropfens offen ist und die eine Querschnittsfläche
hat, die geringfügig größer als der röhrenförmige Teil des Verbindungselements (88) ist, wobei der
innere axiale Endteilbereich des zweiten Leiters (54) axial in die Ausnehmung vom Bodenende der Ausnehmung her hineinragt
und der röhrenförmige Teil des Verbindungselements axial in die Ausnehmung über das offene Ende der Ausnehmung hineinragt.
15. Stromunterbrecher nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannvorrichtung eine vorgespannte
Schrauben-Druckfeder (94) aufweist, die innerhalb des Gehäuses
unter radialem Umgeben eines Teils des röhrenförmigen Teils des Verbindungselements (88) angeordnet ist und die
an einem Ende auf die innere Stirnfläche des Flanschteils (90) des Verbindungselements (88) und an dem anderen Ende
auf die innere Stirnfläche des zweiten Isolierpfropfens (118) aufgesetzt ist.
16. Stromunterbrecher nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Isolierpfropfen (118) einen
inneren Stirnwandungsbereich aufweist, der mit einer ringförmigen Ausnehmung (124) mit einem inneren Umfangsende ausgestaltet
ist, das das offene Ende der axialen Ausnehmung
(122) des zweiten Isolierpfropfens begrenzt, wobei die Druckfeder (94) an dem anderen Ende in der ringförmigen Ausnehmung
(124) aufgesetzt ist.
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17. Stromunterbrecher nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Leiter (54) mit einem radialen Vorsprung (116) ausgestaltet ist, der eng auf das Bodenende
der axialen Aushöhlung (122) in dem zweiten Isolierpfropfen (118) aufgesetzt ist.
18. Stromunterbrecher nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (126) aus elektrisch nichtleitendem
festem Material besteht.
19. Temperaturabhängiger Stromunterbrecher, gekennzeichnet
durch ein thermisch leitfähiges, hohles, langgestrecktes Gehäuse (50;126) mit gegenüberliegenden Längs-Endteilen
(56,58), einen ersten und einen zweiten Isolierpfropfen (64,66;118), die jeweils wenigstens zum Veil fest in
einem Endteil des Gehäuses angebracht sind, wobei sie jeweils innere Stirnflächen haben, die innerhalb des Gehäuses
in einem vorbestimmten Abstand voneinander stehen, ein elektrisch nichtleitendes, normalerweise festes, thermisch
schmelzbares Element (80) mit einem vorbestimmten Schmelzpunkt und mit gegenüberliegenden Stirnflächen, von
denen eine in Berührung mit der inneren Stirnfläche des ersten Isolierpfropfens (64) steht, während die zweite in
einem vorbestimmten Abstand von der inneren Stirnfläche des zweiten Isolierpfropfens (66;118) steht, einen ersten
langgestreckten Leiter (52), der sich axial durch den ersten Isolierpfropfen und das nichtleitende schmelzbare Element
hindurch in das Gehäuse erstreckt und der einen inneren axialen Endteilbereich hat, der axial aus der zweiten Stirnfläche
des nichtleitenden schmelzbaren Elements herausragt,
einen zweiten langgestreckten Leiter (54), der sich axial durch den zweiten Isolierpfropfen hindurch erstreckt und der
einen inneren axialen Endteilbereich hat, der aus der inneren Stirnfläche des zweiten Isolierpfropfens herausragt,
wobei die jeweiligen inneren axialen Endteilbereiche des
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ersten und des zweiten Leiters im wesentlichen in einer Linie miteinander stehen und innerhalb des Gehäuses axial
um einen vorbestimmten Abstand zueinander stehen, zwei röhrenförmige, elektrisch leitende, normalerweise feste,
thermisch schmelzbare Elemente (84,86), die jeweils einen vorbestimmten Schmelzpunkt haben, der niedriger als der
Schmelzpunkt des nichtleitenden schmelzbaren Elements ist, und die jeweils eng auf dem inneren axialen Endteilbereich
des ersten bzw. des zweiten Leiters sitzen, ein elektrisch leitfähiges Verbindungselement (88), das einen röhrenförmigen
Teil und einen Flanschteil (90) hat, der radial nach außen zu aus einem axialen Ende des röhrenförmigen Teils herausragt
und der eine äußere Stirnfläche hat, die in Berührung mit der zweiten Stirnfläche des nichtleitenden schmelzbaren
Elements gehalten ist, wobei der röhrenförmige Teil des Verbindungselements axiale Endteilbereiche hat, welche
zum Bilden einer elektrischen Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Leiter über die leitenden schmelzbaren Elemente
und das Verbindungselement die leitenden schmelzbaren Elemente eng angepaßt aufnehmen, wobei das Verbindungselement
bei Fehlen des nichtleitenden schmelzbaren Elements in dessen festem Zustand von der inneren Stirnfläche des
zweiten Isolierpfropfens weg zu einer Stellung hin. bewegbar ist, bei der es von dem inneren axialen Endteilbereich des
zweiten Leiters entfernt ist, und eine federnde Vorspannvorrichtung, die den Flanschteil des Verbindungselements
gegen die zweite Stirnfläche des nichtleitenden schmelzbaren Elements drückt und dadurch das Verbindungselement zu einer
Bewegung zu der genannten stellung desselben hin vorspannt.
20. Temperaturabhängiger Stromunterbrecher, gekennzeichnet durch ein thermisch leitfähiges hohles Gehäuse
(128) mit einem Stirnwandungsteilbereich (134), der ein Ende des Gehäuses abschließt, einen Isolierpfropfen (138, 178)
der wenigstens zum Teil in einen Längs-Endteilbereich des
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Gehäuses nahe dem anderen Ende des Gehäuses eng eingepaßt ist, ein elektrisch nichtleitendes, normalerweise festes,
thermisch schmelzbares Element (188) mit einem vorbestimmten Schmelzpunkt, das gegenüberliegende Stirnflächen hat,
von denen eine in enger Berührung mit der Innenfläche des Stirnwandungsteilbereichs des Gehäuses steht, ein elektrisch
leitfähiges Verbindungselement (158) mit gegenüberliegenden Stirnflächen, von denen eine in Berührung mit der zweiten
Stirnfläche des nichtleitenden schmelzbaren Elements ist und die andere in einem vorbestimmten Abstand zu der inneren
Stirnseite des Isolierpfropfens steht, wobei in dem Verbindungselement zwei Durchgangsöffnungen (160,162) ausgebildet
sind, deren jeweilige Mittelachsen im wesentlichen senkrecht zu der zweiten Stirnfläche des nichtleitenden
schmelzbaren Elements stehen, zwei röhrenförmige, elektrisch leitende, normalerweise feste, thermisch schmelzbare Elemente
(154,156), die einen vorbestimmten Schmelzpunkt haben, der niedriger als der Schmelzpunkt des nichtleitenden schmelzbaren
Elements ist und die jeweils eng angepaßt in die Durchgangsöffnungen des Verbindungselements eingesetzt sind,
zwei langgestreckte Leiter (130, 132), die durch den Isolierpfropfen
hindurch in das Gehäuse ragen und die jeweils innere axiale Endteilbereiche haben, die im wesentlichen parallel
zueinander aus der inneren Stirnseite des Isolierpfropfens axial in Richtungen herausragen, die im wesentlichen senkrecht
zu den Stirnflächen des Verbindungselements sind, wobei die jeweiligen inneren axialen Endteilbereiche der
Leiter eng in den jeweiligen leitenden schmelzbaren Elementen sitzen, damit sie miteinander über die leitenden schmelzbaren
Elemente und das Verbindungselement elektrisch verbunden sind, wobei das Verbindungselement beim Fehlen des nichtleitenden
schmelzbaren Elements in dessen festem Zustand von der inneren Stirnseite des Isolierpfropfens weg zu einer
Stellung hin bewegbar ist, bei der es eng an der Innenfläche des Stirnwandungsteilbereichs des Gehäuses und von den jeweiligen
inneren axialen Endteilbereichen der Leiter ge-
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trennt liegt, und eine federnde Vorspannvorrichtung (170;194),
die das Verbindungselement gegen die gegenüberliegende Stirnfläche des nichtleitenden schmelzbaren Elements zu dem
Stirnwandungsteilbereich des Gehäuses hin drückt und dadurch das Verbindungselement zu einer Bewegung zu dessen Stellung
an dem Stirnwandungsteilbereich vorspannt.
21. Stromunterbrecher nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß der Isolierpfropfen (138) eine innere Stirnfläche innerhalb des Gehäuses (128) hat und das Verbindungselement
(158) eine äußere Umfangsflache hat, die
quer nach innen zu von der inneren Umfangsflache des Gehäuses in Abstand steht, daß die federnde Vorspannvorrichtung
ein Federauflageelement (164) aufweist, das einen axialen Wandungsbereich, der zwischen die äußere Umfangsflache des
Verbindungselements und die innere Umfangsflache des Gehäuses
eingesetzt ist, und einen Querwandungsbereich mit einander gegenüberliegenden Stirnflächen hat, von denen eine
nahe der vom nichtleitenden schmelzbaren Element abgewandt liegenden Stirnfläche des Verbindungselements liegt und die
andere um einen vorbestimmten Abstand von der inneren Stirnfläche des Isolierpfropfens absteht, wobei in dem Quer wandungsbereich
des Federauflageelements zwei durchgehende Löcher (166,168) ausgebildet sind, die im wesentlichen jeweils
mit den Durchgangsöffnungen (160,162) in dem Verbindungselement ausgefluchtet sind und die jeweils im Durchmesser
geringfügig größer als die jeweiligen Leiter (130, 132) sind, wobei die inneren axialen Endteilbereiche der
Leiter durch die Löcher in dem Federauflageelement zu dem
Verbindungselement hin geführt sind, und daß die federnde Vorspannvorrichtung ferner eine vorgespannte Schrauben-Druckfeder
(170) aufweist, die innerhalb des Gehäuses unter seitlichem Umgeben der jeweiligen inneren axialen Endteilbereiche
der Leiter angeordnet ist und die an einem Ende auf der dem Verbindungselement entgegengesetzten Stirnfläche
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des Querwai'.dungsbereichs des Federauflageelements und an dem
anderen Ende an der inneren Stirnfläche des Isolierpfropfens
sitzt.
22. Stromunterbrecher nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichent, daß der Isolierpfropfen (178) mit einer axialen
Ausnehmung (186) ausgestaltet ist, die zur inneren Stirnseite des Isolierpfropfens offen ist und die eine dem Verbindungselement
(158) gegenüberstehende Bodenseite hat, und daß die federnde Vorspannvorrichtung eine vorgespannte
Schrauben-Druckfeder (194) aufweist, die zwischen den jeweiligen inneren axialen Endteilbereichen der Leiter (130,
132) angeordnet ist und die teilweise in die axiale Ausnehmung ragt, v/obei die Druckfeder an einem Ende auf der
von dem nichtleitenden schmelzbaren Element abstehenden Stirnfläche des Verbindungselements und an dem anderen Ende
auf der Bodenseite der Ausnehmung in dem Isolierpfropfen
sitzt.
23. Stromunterbrecher nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (158) eine äußere
Umfangsflache hat, die quer nach innen zu in Abstand von der
inneren Umfangsflache des Gehäuses (128) steht, und daß das
nichtleitende schmelzbare Element (188) einen axialen Vorsprung (190) hat, der zwischen die äußere Umfangsflache des
Verbindungselements und die innere Umfangsflache des Gehäuses
eingesetzt ist.
24. Stromunterbrecher nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (128) an seinem anderen Ende
einen Längs-Endwandungsteilbereich hat, der im inneren mit einer Umfangsnut (144) ausgestaltet ist, die eine Innenkante
(146) bildet, welche in Längsrichtung um einen vorbestimmten Abstand von dem anderen Ende des Gehäuses absteht und über
die die innere Umfangsflache des übrigen Längs-Wandungsbereichs
des Gehäuses quer nach außen zu in die Umfangsnut
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abgestuft ist, wobei der Isolierpfropfen (138;178) wenig
stens zum Teil in der Umfangsnut aufgenommen ist.
25. Stromunterbrecher nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierpfropfen (138;178) einen äußeren
Stirnwandungsbereich hat, der nach außen zu aus dem anderen Ende des Gehäuses (128) herausragt, und daß als Schutzvor
richtung ein Dichtungs-und Isoliereiement (172) vorgesehen ist, das den äußeren Stirnwandungsbereich des Isolierpfropfens
einhüllt.
26. Stromunterbrecher nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Leiter (130,132) an seinem inneren
axialen Endteilbereich eine abgeschrägte Kante (174,176)
27. Stromunterbrecher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtleitende
schmelzbare Element (80;152;188) aus einer anorganischen
Verbindung hergestellt ist, die aus der Gruppe aus Acetanilide
Succinimid, Cyclohexanhexol, Benzo- :x-pyren und 4-Hydroxy-3-methoxybenzaldehyd
gewählt ist.
28. Stromunterbrecher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus
einem elektrisch leitfähigen festen Material gebildet ist.
29. Stromunterbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis
27, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus einem elektrisch nichtleitenden festen Material gebildet ist.
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