DE2833046A1 - Eingekapseltes steckbares elektrisch leitendes bauteil - Google Patents
Eingekapseltes steckbares elektrisch leitendes bauteilInfo
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Description
DIPL.-ING. HANS "W. GROENING
PATE WTAK W ALT
Eingekapseltes steckbares elektrisch leitendes
Bauteil
Die Erfindung betrifft allgemein ein elektrisch leitendes
Bauteil und insbesondere ein solches Bauteil, das vorspringende Anschlüsse besitzt, die aus einem verkapselnden
oder einkapselnden Körper herausragen und die mit ; Druckklammer-Steckbuchsenverbindungsteilen in Eingriff
bringbar sind oder die in Steckbuchsen einschiebbar sindf die allgemein in länglichen Blöcken aus Isolierstoff
vorgesehen sind. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine
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mm Q „
Miniatur-Sicherung zur Verwendung beim Schutz elektrischer Schaltungen und insbesondere zum Schutz elektrisch
betätigter Bauteile in selbstangetriebenen Fahrzeugen.
Eingekapselte Sicherungen sind bekannt (vgl. US-PS 3 914 863 und US-PS 3 832 664). Diese bekannten Sicherungen
besitzen keine von der Sicherung wegragende Anschlüsse. Weiter besitzen diese bekannten Sicherungen
Zylinderform mit zylindrischen Endkappen in elektrischem Kontakt mit dem Sicherurigsdrahtj- der an
jedem Ende der Sicherung aufgewickelt oder umgebogen ist. Die Endkappen sind gegen die umgebogenen Enden
des Sicherungsdrahts an jedem Ende des Sicherungskörpers gehalten und die Endkappen sind mechanisch am
Sicherungskörper gesichert.
Diese Sicherungen, die für den vorgesehenen Zweck wirksam
sind, können für steckbare Sicherungen aufnehmende Blöcke nicht verwendet werden und erfordern eine Anzahl
von Herstellschritten zum Umbiegen der Sicherungsdrahtenden
und zum Anbringen der Endkappen. Es ist wünschenswert, eine relativ einfache eingekapselte oder verkapselte
Sicherung vorzusehen, die nicht den zusätzlichen Schritt des Umbiegens der Sicherungsdrahtenden
und des daran Sichern der Endkappen erfordert. Weiter ist es erwünscht, eine Sicherung zu haben, die vor»
springende Anschlüsse besitzt, mit greifbarem oder anfaßbarem Aufbau als Unterstützung beim Einsetzen oder
Entfernen der Sicherung. Dabei sollte ein derartiger Aufbau relativ sanfte Flächen besitzen und vorzugsweise
nicht zufälligem Wackeln unterliegen, durch das die Sicherung gelöst werden könnte .J Steckbare Siehe-
rungen sind zur Verwendung bei selbstangetriebenen und anderen Schaltungen entwickelt worden und besitzen
eine kompakte im wesentlichen rechteckförmige oder quadratische Form mit etwa 1,9 cm Seitenlänge (3/4
inch) und einer Breite unter 0,65 cm (1/4 inch). Derein
artige Sicherungen besitzen ι schmelzbares Verbindungsglied,
das von einem Isoliergehäuse umgeben ist und das von dem Gehäuse vorspringende anschlußbildende
Blatt-, Klingen- oder Messerabschnitte besitzt. Die Messer und das schmelzbare Verbindungsglied bestehen
aus Metall und können drei voneinander getrennte miteinander verbundene Teile bilden oder können aus einem
einzigen gestanzten Metallstück bestehen. Im weiteren sei dabei unter einem Sicherungselement oder Schmelzelement
eine elektrisch leitende Anordnung, im allgemeinen Metall, verstanden, deren Hauptteil im Isoliergehäuse
oder Sicherungskörper enthalten ist. Das Sicherungselement besteht üblicherweise aus einerseits
zwei Leiternanschlüssen, wie Messer, Stifte oder andere im allgemeinen aus dem Gehäuse vorspringende.
Anordnungen, und andererseits aus einem schmelzbaren Verbindungsglied, das die beiden Anschlüsse
innerhalb des Gehäuses verbindet.
Eine Sicherung mit einem Sicherungselement oder Schmelzelement, das aus einem einzigen aus einem
Streifen von'Schmelzmetall gestanzten Teil besteht, das in einem Kunststoffgehäuse eingeschlossen ist,
ist bekannt (vgl. US-PS 3 909 767). Ein dreiteiliges Sicherungselement, bei dem ein schmelzbares Verbindungsglied
an zwei Messern innerhalb eines Kunststoff-
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gehäuses angelötet ist, ist ebenfalls bekannt (vgl. US-PS 3 775 724).
Sicherungen dieser Art haben einen erheblichen wirtschaftlichen Erfolg erreicht und haben im allgemeinen zufriedensteilend
für den jeweiligen Zweck gewirkt- Trotz deren offenbaren Einfachheit haben Sicherungen dieser Art jedoch
zahlreiche Nachteile.
Ein Nachteil dieser Art von Sicherungen ist, daß die isolierende Umhüllung oder das Isoliergehäuse,das das
Sicherungselement umgibt, d.h. die Messer und das verbindende schmelzbare Glied, nicht in engem Kontakt mit
dem schmelzbaren Glied und den Verbindungen mit den Anschlußmessern sind. Das Gehäuse kann dabei an dem
Ende offen sein,von dem die anschlußbildenden Messerenden vorspringen. Auf jeden Fall ist das Gehäuse von
dem schmelzbaren Glied beabstandet und/oder von den Abschnitten der Messer an denen das Verbindungsglied
angeschlossen ist. Das Isoliergehäuse bildet so ein Volumen oder einen Raum um das schmelzbare Glied und
enthält notwendigerweise eine Atmosphäre irgendwelcher Art. Im allgemeinen steht das Gehäuseinnere mit der
Umgebungsatmosphäre außerhalb des Gehäuses in Verbindung. Selbst solche Gehäuse, die die oberen Abschnitte
der anschlußbildenden Messer und das schmelzbare Glied vollständig umschließen, sind im allgemeinen
nicht lecksicher oder dicht und ermöglichen, daß Luft in das Gehäuse eintreten kann, um die Abfuhr von Wärme
zu unterstützen, die von dem Sicherungselement oder Schmelzelement erzeugt ist. Daher können Fremdstoffe,
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insbesondere Staub, an Bord befindliche korrosive Teilchen und andere derartige an Bord befindliche Verunreinigungsstoffe
in das Isoliergehäuse eintreten und auf dem Schmelzelement niedergeschlagen werden. In
dem Ausmaß, in dem derartige bordseitige Verunreinigungsstoffe mit dem schmelzbaren Glied und/oder den
oberen Abschnitten der anschlußbildenden Messer reagieren können, diese korrodieren können oder auf diese
einen anderweitigen nachteiligen Einfluß haben können, ist der Zutritt derartiger Verunreinigungen unerwünscht.
Selbst wenn ein Isoliergehäuse vollständig luftdicht gemacht
werden kann, muß außerordentliche Sorgfalt während der Herstellung aufgewendet werden, um die im abgedichteten
Isoliergehäuse enthaltene Atmosphäre sorgfältig zu überwachen. Wenn eine derartige Sorgfalt während
der Herstellung nicht eingehalten wird, können Verunreinigungen während der Herstellung im Gehäuse eingeschlossen
werden. Vermutlich kann dieses Problem dadurch erleichtert werden, daß das Isoliergehäuse um
das schmelzbare Glied unter Vakuum oder in einer irgendwie inerten Atmosphäre gebildet wird. Offensichtlich ist
eine derartige Anordnung viel komplizierter und teurer herzustellen als eine nicht unter Vakuum oder unter einer
inerten Atmosphäre hergestellte Anordnung.
Bei derartigen derzeit verwendeten. Sicherungen, bei denen das Gehäuse zur Atmosphäre offen ist oder nicht
luftdicht ist, enthält das Imenvolumen innerhalb des
Gehäuses um das schmelzbare Glied somit eine Atmosphäre, die sich sowohl im Druck als auch in der Zusammensetzung
(2.B. Wasserdampfgehalt oder Verunreinigungen)
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abhängig von Änderungen der Ümgebungsatmosphäre ändern
kann. Daher ändert sich die Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität der Atmosphäre innerhalb des Gehäuses
im Maße ihrer Abhängigkeit von den genannten Parametern.
Da die Atmosphäre innerhalb des Gehäuses in gewissem Maße zum Abführen von Wärme wirkt, die durch
das Schmelzelement erzeugt ist, können Änderungen der Atmosphäre leichte Veränderungen der Wärmeabfuhrverhältnisse
bei der Wärmeerzeugung vom Schmelzelement hervorrufen. In manchen Fällen; abhängig von der Größe
der Sicherung der Art des für das Schmelzglied verwendeten Werkstoffs,des Strom-Nennwerts der Sicherung
und des durch die Sicherung fließenden Stroms im Normalfall, kann der tatsächliche Strompegel·,zu dem die
Sicherung durchbrennt,von dem geplanten oder vorgesehenen
Nennwert abweichen.
Bei den derzeit verwendeten Sicherungen, bei denen das Gehäuse zur Atmosphäre offen ist oder nicht luftdicht
ist, besteht die Möglichkeit, daß bei Durchbrennen der Sicherung die Lichtbogenbildung des verdampfenden
Schmelzglieds, infolge der Verbindung mit der ümgebungsatmosphäre, brennbare Gase, die vorhanden
sein können, zünden oder explodieren kann. Das ist insbesondere wesentlich bei Sicherungsanwendungen in
selbstangetriebenen Fahrzeugen, Flugzeugen, Schiffen
oder dergleichen, bei denen während und/oder nach ei= nem Unfall oder einem Zusammenstoß eine oder mehrere
Sicherungen durchbrennen können und bei denen Benzindämpfe oder andere Brennstoff-Abgase vorhanden sein
können. Es ist daher erwünscht, eine vollständig verkapselte Sicherung anzugeben, bei der die Lichtbogenbildung
bzxtf. der Lichtbogen des Schmelzglieds voll-
ständig in einem nicht-brennbaren Werkstoff enthalten oder versenkt ist, um dessen Verbindung mit der Umgebungsatmosphäre
zu verhindern.
Bei einer Sicherung mit einem Schmelzelement,das aus
einem einzigen aus Schmelzmetall gestanzten Teil besteht, das in einem Kunststoffgehäuse enthalten ist,
wie gemäß der US-PS 3 909 767, ist der Abschnitt der Innenfläche des Gehäuses, das das Schmelzglied umgibt,
von dem Schmelzglied beabstandet. B^i Sicherungen dieser
Art ist das Schmelzelement üblicherweise aus Zink gestanzt, das relativ hohen Schmelzpunkt besitzt. Wenn
der Schmelzglied-Abschnitt des Schmelzelements nicht von der Innenfläche des Kunststoffgehäuses beabstandet
ist, kann das Gehäuse schmelzen, wenn die Sicherung durchbrennt oder auch bei Überlast-Betriebszuständen vor
dem Durchbrennen.
Bei derartigen steckbaren Sicherungen mit einem aus einem einzigen Metallstück gestanzten Schmelzelement gibt
es weitere Nachteile. Beispielsweise sind die anschlußbildenden Messerabschnitte sowie das Schmelzglied notwendigerweise
aus dem gleichen Blech aus schmelzbarem Metall gebildet. Dies bringt bestimmte Probleme mit
sich. Wenn es erwünscht ist, ein Schmelzglied zu besitzen, das aus einer sehr weichen und niedrig
schmelzenden Legierung besteht, sind die anschlußbildenden Messer unerwünscht weich und verformbar bzw.
plastisch. Weiter sind in dem Ausmaß, in dem es erwünscht ist, daß der Schmelzglied-Werkstoff aus einer
Zusammensetzung besteht, die sehr sorgfältig überwacht ist und die aus einem kostspieligen Metall oder einer
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kostspieligen Metallegierung besteht, die Kosten für die Sicherung unnötig hoch, da die anschlußbildenden Messerabschnitte
ebenfalls notwendigerweise aus dem teureren Werkstoff bestehen müssen«
Üblicherweise verwenden derartige Arten von steckbaren
Sicherungen mit aus einem einzigen Metallstück gestanzten Schmelzelementen eine Zinklegierung für das
Schmelzelement. Bei einem derartigen einstückigen Element bestehen sowohl das Schmelzglied als auch die
Anschlußstifte oder anschlußbildenden Messerabschnitte des Schmelzelements aus der Zinklegierung= Dies hat jedoch
einen ernsthaften Nachteil, da das die steckbare Sicherung aufnehmende Gehäuse im allgemeinen Druckklammer-Steckbuchsenglieder
besitzt, die aus Messing bestehen.
Wegen des zwischen den anschlußbildenden Messern aus Zinklegierung und den Druckklammer-Steckbuchsengliedern
aus Messing gebildeten galvanischen Elements kann elektrolytische Korrosion ein Problem darstellen. Es
ist daher vorteilhaft, eine steckbare Sicherung vorzusehen,
bei der die anschlußbildenden Messer aus Messing hergestellt sind statt aus einer Zinklegierung. Jedoch
können steckbare Sicherungen mit einem aus einem einzigen Werkstoffstück gestanzten Schmelzelement aus Messing
nicht einfach hergestellt werden infolge der Schwierigkeiten, die bei Messing während des Stanzens
auftreten. Schmelzglieder besitzen üblicherweise einen relativ kleinen Querschnitt mit einer Dicke, die in
Hundertstel Millimeter angegeben wird. Es ist sehr schwierig, das Schmelzglied aus Messing mit den richtigen
Abmessungen innerhalb der notwendigen Toleranzen zu stanzen. Andere Metalle, wie einige Zinklegierungen,
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sind viel geeigneter für das Stanzen und können mit relativ
kleinem Querschnitt innerhalb der notwendigen Toleranzen gestanzt werden. Um Nutzen aus den Festigkeitsund
Haltbarkeits-Eigenschaften von Messing zu ziehen und um Probleme aufgrund elektrolytischer Korrosion zu
vermeiden, ist es daher erwünscht, eine steckbare Sicherung anzugeben, die Messing-Messer besitzt, bei der jedoch
das Schmelzglied aus einem davon verschiedenen Metall gebildet werden kann, das für die angewendeten
Formungsverfahren gut geeignet ist.
Weiter ist es zweckmäßig, Schmelzglieder aus einer Legierung
mit niedrigem Schmelzpunkt zu erreichen, und zwar mit einem Schmelzpunkt, der niedriger ist als der
von Zink oder Messing, um ein örtliches Schmelzen und/ oder Verformen des Kunststoffgehäuses auszuschließen.
. Bei steckbaren Sicherungen mit einem aus einem einzigen
Metallstück gestanzten Schmelzelement gibt es einen weiteren Nachteil. Da jedes Schmelzelement gestanzt
wird, verschleißt das relativ kompliziert geformte Werkzeug und die Werkzeugvertiefung wird größer. Folglich wird, wenn viele Schmelzelemente gestanzt werden,
die Größe der Schmelzelemente größer und kann möglicherweise
die Entwurfs-Toleranzen überschreiten. Wenn auch ein Werkzeug ersetzt werden kann, wenn es ausreichend
verschlissen ist, um Stanzteile innerhalb der Entwurfs-Toleranzen zu erzeugen, ist das Ersetzen eines
vollständigen Werkzeugs teuer und ist vorzugsweise wenn irgendmöglich zu vermeiden. Im Gegensatz dazu
kann bei einem Schmelzelement mit einem getrennten
Draht-Schmelzglied der Draht durch mehrere relativ einfache Drahtziehwerkzeuge abnehmenden Durchmessers gezogen
werden, wobei das abstromseitig letzte Werkzeug das kleinste ist und den endgültigen Drahtdurchmesser
bewirkt. Folglich muß/ wenn das letzte Werkzeug unter die Entwurfs-Toleranzen verschlissen ist, lediglich
dieses letzte Werkzeug ersetzt werden. Das Ersetzen gerade des letzten Werkzeugs ist relativ kostengünstig.
Bei einer Sicherung mit einem Schmelzglied oder -draht,
das von einem Gehäuse oder einem anderen Werkstoff umgeben ist, ist es wesentlich, eine Einrichtung vorzusehen,
durch die durch das Schmelzglied erzeugte Wärme gleichmäßig von allen Abschnitten des Schmelzglieds so
weggeleitet werden kann, daß das Schmelzglied gegebenenfalls in der Mitte des Schmelzkörpers oder Sicherungskörpers verdampft und beim Entwurfs-Stromnennwert.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen außerordentlich einfachen Aufbau eines elektrisch leitenden Bauelements
anzugeben, bei dem auch ein einfaches Herstellverfahren möglich ist, um das Bauteil leicht und mit hohem
Wirkungsgrad herstellen zu können.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wirkt das Bauteil als Sicherung und besitzt ein getrenntes
Schmelzglied oder einen -draht, der über zwei Messer oder Anschlußstifte befestigt ist. Der Schmelzdraht
ist vollständig in einem Isolierstoff verkapselt oder eingekapselt und ist auf diese Weise von unerwünschter
Verunreinigung durch die Atmosphäre geschützt. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung besitzt jeder
Anschlußstift eine einzigartige zylindrische Anschluß-
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anordnung an einem Ende zur Aufnahme in eine damit zusammenwirkende
oder paarbildende Steckbuchsen-Aufnahmeklammer. Der verkapselnde Körper ist besonders ausgebildet,
um eine gleichförmige Wärmeleitung weg vom Schmelzdraht zu unterstützen*
Insbesondere sind bei einem als Sicherung verwendeten Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Paar Stifte aus
einem geeigneten Leiterwerkstoff gestanzt und jeweils an einem Ende mit einer flachen Schmelzglied-Tragfläche
versehen. Das andere Ende jedes Stifts ist zu einem Anschluß mit Zylinderform verformt. Die
Stifte sind voneinander im wesentlichen parallel zueinander beabstandet und der Schmelzdraht ist im wesentlichen
senkrecht zu jedem Messer bzw. Stift ausgerichtet und ist an der Schmelzglied-Tragfläche auf jedem
Messer angelötet, um einen elektrisch leitenden Weg von einem der Messer durch das Schmelzglied zum
anderen der Messer zu bilden. Der Schmelzdraht und die Schmelzglied-Tragfläche jedes Messers sind in einem
festen halbscheibenförmigen einstückigen Körper aus elektrisch isolierendem Werkstoff wie einem durchsichtigen
Thermoplast eingekapselt, wobei die Außenflächen des Schmelzdrahts und der Messer-Federklammerabschnitte
in engem Kontakt mit dem einkapselnden Werkstoff sind. Die zylindrischen Anschlüsse bleiben vom
Körper vorspringend und sind mit dem Thermoplast gefüllt, um eine Steifigkeit zu erreichen.
Bei einem anderen ähnlichen Ausführungsbeispiel besteht der zylindrische Anschlußaufbau aus mehreren
halbzylindrischen Wandgliedern, so daß verschieden
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große Verbindungsglieder leicht angepaßt werden können durch Vorsehen einer mehr oder weniger großen Anzahl
derartiger Wandglieder-
Der Aufbau des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung besitzt zahlreiche Vorteile gegenüber den bereits
erläuterten bisherigen steckbaren Bauelementen. Beispielsweise können die anschlußbildenden Messer
oder Stifte aus jedem geeigneten Leiterwerkstoff hergestellt werden und kann der Schmelzdraht aus jedem
anderen Werkstoff hergestellt sein. Dadurch können die Stifte aus einem Werkstoff gebildet sein, der ausreichende
Festigkeit und Haltbarkeit besitzt, um einem fehlerhaften Einsetzen in Druckfederklammern-Anordnungen
als Steckbuchsen zu widerstehen. Abhängig vom Aufbau der Stifte kann der gleiche Stift-Entwurf für
zahlreiche verschieden bemessene Sicherungen verwendet werden, bei denen Sicherungs- bzw. Schmelzdrähte unterschiedlicher
Abmessungen erforderlich sind.
Der einkapselnde Werkstoff, der in engem Kontakt m:ii.
den Flächen des Schmelzdrahts ist, wirkt als Wärmesenke und kann um den Schmelzdraht in im allgemeinen
zylindrischer Form gebildet werden, um einen im wesentlichen symmetrischen Temperaturgradienten zu erreichen
und einen infolgedessen gleichförmigen Wärmeübergang vom Schmelzdraht durch den Einkapselungswerkstoff.
Das Merkmal, daß der Temperaturgradient im wesentlichen gleichförmig gemacht werden kann, und das
Merkmal, daß der Schmelzdraht nicht der ümgebungsluft
ausgesetzt ist, ermöglicht es, eine Sicherung zu
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schaffen, die bei einem bestimmten Stromnennwert durchbrennt,
unabhängig von den Umgebungsbedingungen und mit vernachlässigbaren Schwankungen von Sicherung zu Sicherung.
Weiter erreicht die Verkapselung oder Einkapselung
des Schmelzdrahts und des Schmelzdrahtträgers an jedem Stift eine zusätzliche Tragwirkung für den
Schmelzdraht.
Die Erfindung wird anhand der in der Zeichung dargestellten
Ausführungsbelspielc näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 perspektivisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer gemäß der Erfindung ausgebildeten
Sicherung,
Fig. 2 vergrößert den Schnitt 2-2 in Fig. 1, Fig. 3 den Schnitt 3-3 in Fig. 2,
Fig. 4 den Schnitt 4-4 in Fig. 2,
Fig. 5 vergrößert eine Teil-Rückansicht des Federklammerabschnitts
eines anschlußbildenden Messers nach dem Rohausstanzen und vor dem Endstanzen oder -drücken in die Endform,
Fig. 6 vergrößert eine Teil-Rückansicht ähnlich Fig. 5 des Federklammerabschnitts des Anschlußmessers
nach Drücken oder Stanzen in die Endform,
Fig. 7 den Schnitt 7-7 in Fig. β,
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Fig. 8 vergrößert den Teilschnitt des Federklammerabschnitts des Messers gemäß Fig. 7 mit einem
darin aufgenommenen dünnen Schmelzdraht,
Fig. 9 ähnlich Fig. 8 vergrößert einen Teilschnitt des Federklammerabschnitts des Anschlußmessers
gemäß Fig. 7 mit einem darin aufgenommenen dicken Schmelzdraht,
Fig. 10 vergrößert in -Teilansicht ähnlich Fig. 6 den
Federklammerabschnitt des Anschlußmessers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 11 die Seitenansicht 11-11 in Fig. 10,
Fig. 12A den Schnitt 12A-12A in Fig. 1O7
Fig. 12 perspektivisch eine Sicherung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 13 vergrößert den Schnitt 13-13 in Fig. 12,
Fig. 14 den Schnitt 14-14 in Fig. 13,
Fig. 15 perspektivisch eine Sicherung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 16 vergrößert den Schnitt 16-16 in Fig. 15, Fig. 17 vergrößert den Schnitt 17-17 in Fig. 15,
Fig. 18 perspektivisch eine Sicherung gemäß einem fünften Äusfuhrungsbeispiel der Erfindung,
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Fig. 19 vergrößert den Schnitt 19-19 in Fig. 18,
Fig. 20 bis 23 Schnitte 20-20 bzw. 21-21 bzw. 22-22 bzw. 23-23 in Fig. 19,
Fig. 24 in Aufsicht ein vorgestanztes Blech vor dem Formen zu einem der Anschlußglieder der
Sicherung gemäß Fig. 18,
Fig. 25 perspektivisch eine Sicherung gemäß einem
sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 26 in Seitenansicht, teilweise in Explosionsdarstellung und teilweise geschnitten, die Siche
rung gemäß Fig. 25,
Fig. 27 die linksseitige Ansicht 27-27 in Fig. 26,
Fig. 28 vergrößert den Teilschnitt 28-28 in Fig. 26 des rechtsseitigen Endes der Sicherung gemäß
Fig. 25.
Wenn bei der Erfindung auch Ausführungsbeispiele in zahlreichen Formen möglich sind, so sind doch in den
Zeichnungen lediglich beispielhafte Ausführungen dargestellt und ausführlich erläutert, wobei selbstverständlich
auch zahlreiche andere Weiterbildungen und andere Ausführungen möglich sind.
Zur besseren Beschreibung wird das Bauelement der Erfindung mit vertikal ausgerichteten anschlußbildenden
Messern oder Stiften beschrieben, wobei das Schmelz-
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glied am Oberende jedes Messers bzw. Stifts angeordnet ist. Ausdrücke wie oben, unten, horizontal usw. werden
somit mit Bezug auf diese Lage verwendet. Selbstverständlich kann ein Erzeugnis gemäß der Erfindung auch in jeder
anderen Lage hergestellt, gelagert, transportiert und verkauft und verwendet werden.
In Fig. 1 ist ein steckbares elektrisch leitendes Bauelement gemäß der Erfindung als Sicherung 20 ausgebildet
und in seiner Gesamtheit dargestellt. Die Sicherung 20 enthält einen Körper 22 und ein Paar von Anschlüssen
oder anschlußbildenden Messern oder Messer 24, Üblicherweise beträgt die Höhe der Sicherung 20 vom
Oberende des Körpers 22 zum Unterende der Messer 24 etwa 1,9 cm (3/4 inch .).Die Breite des Körpers 22
beträcht etwa 1,9 cm (3/4 inch.) und die Dicke des Körpers 22 beträgt etwa 0,48 cm (3/16 inch.).Die Messer
24 sind üblicherweise 0,64 mm (0,025 inch.)dick und bestehen aus Federmessing oder Aluminium.
Die Messer 24 ragen wie dargestellt aus dem Boden des Körpers 22 heraus und besitzen abgeschrägte oder punktförmige
Endabschnitte 26, die leicht in Lage gleiten können zwischen sich gegenüberliegenden Wänden einer
herkömmlichen Federklammer-Steckbuchse, die in einem Montageeinschub oder einem Sicherungsblock (nicht dargestellt)
getragen ist. Das dreiteilige lötstellenfreie steckbare Sicherungselement, das im Körper 22
eingekapselt ist und von diesem getragen ist, wird zunächst ausführlich erläutert. Anschließend wird der
Körper 22 selbst ausführlich beschrieben.
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In Fig. 2 ist das dreiteilige Sicherungselement am besten dargestellt und weist die Messer 24 und ein Schmelzglied
wie einen im wesentlichen zylindrischen Schmelzdraht auf, der zwischen dem Paar der Messer 24 angeschlossen
ist. Die Messer 24 sind voneinander beabstandet im wesentlichen parallel zueinander angeordnet, wobei die Oberabschnitte
der Messer 24 innerhalb des Körpers 22 liegen. Der Schmelzdraht 28 ist im wesentlichen senkrecht zu den
Messern 24 angeordnet und ein Abschnitt des Schmelzgiieds
oder Schmelzdrahts 28 an jedea Ende ist durch eine neuartige Federklammer-Anordnung 30 am Oberabschnitt
jedes Messers 24 eingeklemmt oder geklammert.
Gemäß den Fig. 3, 6, 7, 8 und 9 besitzt die Federklammer-Anordnung
30 jedes Messers 24 ein Paar beabstandeter .
rückwärtiger Lagerglieder 34 und eine biegbar angelenkte vordere Lagerzunge 36 zwischen den rückwärtigen
Lagergliedern 34. Ein Ende der Lagerzunge 36 ist frei nach außen gebogen, wie in den Fig. 3, 8 und 9 dargestellt
und das andere Ende der Lagerzunge 36 ist einstückig mit dem Messer 24 verbunden zur Bildung eines flexiblen Gelenkes 38 (Fig. 6).
Jedes der beiden rückwärtigen Lagerglieder 34 des Paars
rückwärtiger Lagerglieder 34 besitzt eine Wiege oder Gabel 40, die im wesentlichen V-Querschnitt besitzt,
zur Aufnahme eines Abschnitts des Schmelzdrahts 28, wie das am besten in Fig. 3 dargestellt ist. Damit
der Schmelzdraht 28 leicht zwischen die rückwärtigen Lagerglieder 34 und der biegbar angelenkten vorderen
Tragzunge 36 einschiebbar oder einsetzbar ist, ist die Spitze 44 des freien Endes der vorderen Lagerzunge 36
nach außen von den rückwärtigen Lagerglieder 34 weg abgewinkelt.
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Die Federklammer-Anordnung 30 mit den rückwärtigen Lagergliedern
34 und der vorderen Zunge 36 jedes Messers 24 kann von einem einzigen Werkstoff-Blech gestanzt oder
geschnitten werden, wie in Fig. 5 dargestellt. Insbesondere werden die vordere Lagerzunge 36 und die hinteren
Lagerglieder 34 zunächst durch Vorsehen von Schnitten 41 in jedem Messer 24 gebildet. Anschließend an dieses
Vorstanzen können die besondere Ausbildung der Gabel
40, die schrägwinklige Spitze 44 der vorderen Lagerzunge 36 und S-förmige Abschnitte 48 der vorderen Lagerzunge
anschließend in einem getrennten Betriebsschritt gestanzt oder gedrückt werden. Selbstverständlich können sowohl
das Vorstanzen als auch das Endformen des Rohlings in die Endform in einem einzigen Schritt durchgeführt werden.
Gegebenenfalls kann das Messer 24 wie in Fig. 5 mit schräg angeordneten Schnitten 41 ausgebildet sein, derart, daß
die Breite der Lagerzunge 36 von einem Maximalwert am
biegsamen Gelenk 38 zu einem Mindestwert am freien Ende bzw. an der Spitze 44 abnimmt.
Die Biegewirkung der vorderen Lagerzunge 36 kann in gewissem Maße durch die Form des unteren oder Bodenabschnitts
der Lagerzunge 36 an ihrem Verbindungspunkt mit dem Hauptteil des Messers 24 überwacht oder gesteuert
werden. Insbesondere kann, wie in Fig. 3 und 7 dargestellt, die vordere Lagerzunge 36 in einem Längsabschnitt
48 einen im wesentlichen S-förmigen Querschnitt besitzen.
Die vordere Lagerzunge 36 ist mit einem S-förmigen Querschnitt ausgebildet, um die Gesamtlänge mit Bezug auf
ihre Erstreckung von dem biegsamen Gelenk 38 zu ver-
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kürzen. Das heißt, die vordere Lagerzunge 36 ist in Richtung auf das flexible oder nachgiebige Gelenk 38 so
nach unten gezogen, daß die Lagerzunge 36 zwischen dem zunehmenden breiten Bereich zwischen den beiden rückwärtigen
Lagergliedern 34 angeordnet ist, wobei der zunehmende Breitenbereich durch die schrägen oder schiefen
Schnitte 41 bestimmt ist. Dadurch wird eine größere Bewegungsfreiheit der Lagerzunge 36 erreicht durch Verringern
von Reibungs-Zwischenwirkungen zwischen der Lagerzunge
36 und den rückwärtigen Lagergliedern 34.
Die erläuterte einzigartige Federklammer-Anordnung 30 besitzt zahlreiche Vorteile. Zunächst ist kein Lot erforderlich
zum Sichern des Schmelzdrahts 28 an den Me ssern 24. Vielter erreicht die einzigartige Ausbildung
mit Gabel 40 an jedem Messer 24 in Zusammenwirkung mit der vorderen Lagerzunge 36 eine selbstausrichtende
klammernde Anlage, die fehlersicher ist, auch bei einer Schwingungsbelastung. Vielmehr erreicht ein Schwingen
der Anordnung aus Schmelzdraht und Messern in gewissem Maße eine Unterstützung beim richtigen Zentrieren des
Schmelzdrahts 28 im Scheitel der V-Gabel 40. Das heißt, daß, wenn aus irgendwelchen Gründen während der Fertigung
der Schmelzdraht 28 außerhalb des Scheitels des V verschoben war und ungenau an dem einen oder dem anderen
Schenkel des V der Gabel 40 positioniert war, dann jede Schwingung erreicht, daß der Schmelzdraht 28 längs
des Schenkels des V zum Scheitel des V gleitet, irjdem
der Schmelzdraht 28 dann angeordnet bleibt durch den Einfluß des Gegendrucks der vorderen Lagerzunge 36 in
einer selbstausrichtenden klammernden Anlage.
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2833045
Die einzigartige Federklairiier-Anordnung 30 gemäß der Erfindung
ermöglicht es, Sicherungen 20 herzustellen, die genaue Nennwerte besitzen. Wie sich insbesondere aus Fig. 2 ergibt,
ist der Schmelzdraht 28 mit jedem Messer 24 am Innenrand 50 jedes Messers 24 in Kontakt oder Berührung.
Es ist der genaue Abstand zwischen diesen beiden elektrischen Kontaktpunkten, der den Nennwert der Sicherung
für jeden gegebenen Schmelzdraht 28 bestimmt. Der Abstand zwischen den beiden Seitenrändern 25 eines Paars
von Messern 24 in einer gegebenen Sicherung 20 kdnn
während der Fertigung genau überwacht und geregelt werden derart, daß der Sicherungs-Nennwert genau bestimmt
werden kann.
Verschiedene Legierungszusammensetzungen können für den Schmelzdraht 28 verwendet werden abhängig vom Nennwert
der Sicherung 20. üblicherweise wird ein 95/5-Zinn-Blei-Draht
verwendet. Dieser ist ziemlich weich und kann unter dem Einfluß der Federkraft der vorderen
Lagerzunge 36, die den Schmelzdraht 28 gegen die beiden
V-Gabeln 40 in jedem Anschlußmesser 24 beiderseits der Lagerzunge 36 drückt, leicht verformt werden. Durch
geeignete Bemessung ist die Federkraft der Lagerzunge
36 nicht hoch genug, daß die Lagerzunge 36 oder die V-Gabeln 40 des Anschlußmessers 24 in den weichen
Schmelzdraht 28 einschneiden. Jedes leichte Krümmen oder Verbiegen des Schmelzdrahts 28 zwischen dem Paar
von Gabeln 40 eines Messers 24 erreicht jedoch eine wesentlich sichere Klammeranlage bzw. einen wesentlich
sicheren Klammereingriff und ist aus diesem Grund wünschenswert.
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Für eine gegebene Zusammensetzung des Schmelzdrahts kann der Durchmesser des Schmelzdrahts 28 verändert
werden, um unterschiedliche Sicherungs-Nennwerte zu erreichen. Wie in den Fig. 8 und 9 dargestellt, kann
die einzigartige Federklammer-Anordnung 30 gemäß der Erfindung für eine gegebene Größe der Federklammer
Schmelzdrähte 28 unterschiedlicher Durchmesser aufnehmen. In Fig. 8 ist ein relativ dünner Schmelzdraht
zwischen der vorderen Lagerzunge 36 und den hinteren
Lagergliedsrn 34 eingeklemmt und in Fig. 9 ist ein Schmelzdraht 56 relativ großen Durchmessers zwischen
der vorderen Lagerzunge 36 und den hinteren Lagergliedern 34 eingeklemmt. Es ist daher möglich , daß ein
einziges Messer 24 bei Sicherungen 20 mit einer großen
Anzahl unterschiedlicher Nennwerte verwendet werden kann. Dadurch wird eine bestimmte Wirtschaftlichkeit
bei der Herstellung gefördert.
Die neuartige Federklammer-Anordnung 30 gemäß der Erfindung kann leicht aufnehmen und ist auch üblicherweise
dazu bestimmt, aufzunehmen Schmelzdrähte 28 mit einem Durchmesser der Größenordnung zwischen
0,25 mm (0,010 inch.) und 1,0 mm (0,040 inch.). Die Federklammer-Anordnung 30 ermöglicht es üblicherweise,
daß das vordere Lagerglied oder die vordere Lagerzunge 36 nach außen gebogen werden kann aus der normalen
vertikalen Lage in Ausrichtung zu den hinteren Lagergliedern 34 um einen Abstand von etwa 1,3 mm (0,052
inch.), um das Einsetzen eines Schmelzdrahts 28 mit 1 mm Durchmesser (0,040 inch.) zu erreichen, üblicherweise
bestehen die Messer 24 aus Federmessing, von dem festgestellt wurde, daß es geeignete Federeigenschaften
besitzt.
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Das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung wurde mit
im wesentlichen rechteckförmigen steckstiftartigen anschlußbildenden
Messern 24 erläutert. Bei der Erfindung ist beabsichtigt, daß die Messer 24 in einem ein
elektrisches Bauelement aufnehmenden Block aufgenommen werden, das darin Paare von beabstandeten federvorgespannten
Leiterstreifen, die Steckbuchsen-Verbindungs-
hat
glieder bilden,ι zum paarweisen Eingriff mit den Messern 24 des elektrischen Bauelements. Selbstverständlich kann jedoch jedes Messer des elektrisch leitenden Bauelements gemäß der Erfindung einen anschlußbildenden Abstand besitzen, der ein Paar beabstandeter federvorgespannter leitender Elemente oder Streifen besitzt, die einen Steckerbuchsenteil bilden, der mit einem als Steckerstift ausgebildeten leitenden Glied verbindbar ist, das in einem geeigneten Aufnahmeblock befestigt ist.
glieder bilden,ι zum paarweisen Eingriff mit den Messern 24 des elektrischen Bauelements. Selbstverständlich kann jedoch jedes Messer des elektrisch leitenden Bauelements gemäß der Erfindung einen anschlußbildenden Abstand besitzen, der ein Paar beabstandeter federvorgespannter leitender Elemente oder Streifen besitzt, die einen Steckerbuchsenteil bilden, der mit einem als Steckerstift ausgebildeten leitenden Glied verbindbar ist, das in einem geeigneten Aufnahmeblock befestigt ist.
Ein zweites Äusführungsbeispiel eines Messers 60 mit einer einzigartigen Federklammer-Anordnung 62 gemäß
der Erfindung ist in den Fig. 10, 11 und 12A dargestellt. Wie beim erläuterten und in den Pig. 1 bis 9
dargestellten ersten Ausführungsbeispiel besitzt das in den Fig. 10, 11 und 12A dargestellte zweite Äusführungsbeispiel
ein Paar rückwärtiger Lagerglieder 64 und eine vordere Lagerzunge 66, die biegbar zwischen
den hinteren Lagergliedern 64 angelenkt ist. Ein Ende der Lagerzunge 66 ist frei nach außen biegbar,
wie in Fig. 10 dargestellt, und das andere Ende der Lagerzunge 66 ist mit dem Messer 60 über ein
biegsames oder nachgiebiges Gelenk 68 verbunden.
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Die Lagerzunge 66 kann gewinkelt oder gekrümmt sein, wie an der Krümmungslinie 69 um einen größeren Abstand gegenüber
den hinteren Lagergliedern 64 beiderseitig der Lagerzunge 66 zu erreichen. Der größere Abstand, der
durch die neuartige gekrümmte Ausbildung der Lagerzunge 66 erreicht ist, ist zweckmäßig zum Anpassen
jedes Metalls/ das von der Lagerzunge 66 während des
Stanzens oder Drückens nach außen verschoben sein kann. Die Krümmung 69 erstreckt sich vorzugweise über zwei
Drittel der Längsausdehnung der Lagerzunge 66. Diese Krümmungsausbildung kann auch beim in den Fig. 1 bis
dargestellten und bereits erläuterten ersten Ausführungsbeispiel der Federklammer-Anordnung 30 vorgesehen sein.
In bestimmten Fällen kann es vorteilhaft sein, ein verbindendes versteifendes Glied zwischen den Enden der
hinteren Lagerglieder 64 jedes Messers 60 vorzusehen. Um zusätzliche Steife zu erreichen und damit die hinteren
Lagerglieder 64 gleichzeitig besser zusammengehalten werden während des Einsetzens eines Schmelzdrahts
28 zwischen die hinteren Lagerglieder 64 und die vordere Lagerzunge 66 ist ein Verbindungsglied oder
Wandabschnitt 70 vorgesehen zur Verbindung der Enden der hinteren Lagerglieder 64. Der X-iandabschnitt 70
kann ein getrenntes Teil sein, das an jedem Ende an hinteren Lagergliedarn 64 gesichert ist, oder kann, wie
in Fig. 10 und 11 dargestellt, einstückig aus dem Messer 60 gestanzt sein, damit es mit den hinteren
Lagegliedern 64"kontinuierlich ist. Ein derartiges versteifendes Glied (Wandabschnitt 70) ist erwünscht bei
einem dreiteiligen lötstellenfreien Bauelement gemäß
der Erfindung, bei dem das Bauelement in einem Siehe-
rungskörper eingebettet ist, der durch Hochdruckspritzguß
eines Isolierstoffs geformt ist. Ohne ein versteifendes
Glied (Wandabschnitt 70) können die hinteren Lagerglieder 64 durch die Stoßkraft%virkung des Hochdruck-Spritzwerkstoffs
aus der gewünschten Lage verbogen oder verschoben werden.
Das dreiteilige elektrisch leitende Bauelement gemäß der Erfindung ist einfach herstellbar durch zunächst
Bilden des Paars der M3sser und Anordnen der Messer in beabstandeter im allgemeinen paralleler Beziehung.
Das leitende Element, wie ein Schmelzdraht, wird anschließend senkrecht zu den Messern ausgerichtet und
in die Klemmanordnung der Messer eingesetzt durch Ausüben entgegengesetzt gerichteter Kräfte auf die
freien Enden der vorderen Lagerzunge und die hinteren Lagerglieder an jedem Messer, um sie ausreichend
voneinander weg zu spreizen, so daß der Schmelzdraht darin eingesetzt werden kann. Wenn die Kräfte auf die
Lagerzunge und die hinteren Lagerglieder einmal gelöst
sind, ist der Schmelzdraht automatisch ergriffen oder eingespannt.
In bestimmten Fällen, beispielsweise bei der Verwendung des elektrisch leitenden dreiteiligen Bauelements
gemäß der Erfindung als Sicherung, kann ein Einkapseln oder Verkapseln der Körper um das leitende Element und
den Hauptteil der Messer vorgesehen werden. Wie in den Fig. 1 bis 4 dargestellt, besitzt die Sicherung
20 einen einkapselnden Körper 22, der vorzugsweise ein fester einteiliger Körper aus elektrisch isolierendem
Werkstoff, wie einem Thermoplast, ist, und der
9 Θ 91B 0 S / (Q) 7 S S
in engem Kontakt mit den Außenflächen des Schmelzdrahts 28 und den Federklammer-Anordnungen 30 jedes Messers
ist. Wie insbesondere in den Fig. 2 und 3 dargestellt, erstreckt sich der Körper 22 über mehr als die Hälfte
der Länge jedes Messers 24.
Der einkapselnde Körper 22 erreicht eine einspannende oder tragende Wirkung in bezug auf die einzigartige
Federklammer-Anordnung 30, 62 gemäß der Erfindung. Wenn
der Isolierstoff ein geformter oder gegossener Thermoplast
ist, erreicht aufgrund des Schrumpfens während des Kühlens nach dem Gießen der thermoplastische Wirkstoff
einen viel engeren Kontakt zwischen dem Schmelzdraht 28 und den Messern 24, 60 um so elektrischen
Kontaktwiderstand zu verringern.
Der Körper 22 kann eine besondere Ausbildung besitzen, die zum Einsetzen in einen Sicherungsblock erforderlich
ist. Beispielsweise kann der einteilige Körper 22 zwei Paare unterer Wände besitzen, wie Endwände 60' f abgeschrägte
Eckwände 61' und abgeschrägte Seitenwände 62'.
Die abgeschrägten Wände 61', 62' sind nach innen geneigt
zu den Anschlußabschnitten der Messer 24 und können zwischen (nicht dargestellte) Wände eines Sicherungs-Einsteckblocks
eingeklemmt oder eingekeilt werden zum Darinaufnehmen der Sicherung 20.
Oberhalb der Wände 60', 62* besitzt der Körper 22 vorzugweise
eine Zylinderanordnung 66", wie das insbesondere in Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Die Zylinderanordnung
66' ist im wesentlichen mittig in bezug auf die
Länge der Sicherung 20 so angeordnet, daß der Schmelzdraht 28 im wesentlichen in der Zylinderanordnung 66!
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_ OO _,
zentriert ist. Das Zentrieren des Schmelzdrahts 28 in der Zylinderanordnung 66' erreicht einen im wesentlichen
symmetrischen Temperaturgradienten und folglich eine gleichförmige Wärmeübertragung von dem Mittelsegment
des Schmelzdrahts 28 durch die Zylinderanordnung 66' zur Oberfläche der Sicherung 20 und dann in
die umgebende Atmosphäre.
Der Körper 22 besteht vorzugsweise aus einem lichtdurchlässigen oder klaren Thermoplast, der leicht um die dreiteilige
Anordnung aus Schmelzdraht und Messern gegossen werden kann und der wegen der Lichtdurchlässigkeit
eine optische Vergrößerung des Schmelzdrahts 28 durch die im wesentlichen Zylinderanordnung 66* erreicht.
Eine Anzahl unterschiedlicher thermoplastischer Werkstoffe
kann für den Körper 22 verwendet werden. Für Sicherungen 20 relativ niedriger Stromfestigkeit kann
ein gummigefüllter Thermoplast wie SAN verwendet werden. Für Sicherungen 20 höherer Stromfestigkeit kann ein
Polycarbonat-Thermoplast wie LEXAN verwendet werden. Für Sicherungen 20 mit noch höherem Strom-Nennwert
kann ein Thermoplast, der noch mehr hochtemperaturwiderstandsfähig
ist, wie ein Hochtemperatur-Typ von Nylon verwendet werden.
Obwohl es vorzuziehen ist, daß die Zylinderanordnung 66' aus einem durchsichtigen Thermoplast besteht, um
eine Sichtprüfung des Zustands des Schmelzdrahts 28 darin zu ermöglichen,, kann es auch erwünscht sein,
ein Pigment, eine Oberflächenbeschichtung oder eine Mattierung an verbleibenden äußeren Abschnitten oder
an Teilen verbleibender äußerer Abschnitte des Körpers 22 vorzusehen. Weiter können Öffnungen wie Öffnungen 70'
an einer oder mehreren Seitenflächen oder Seitenwänden
62" vorgesehen werden, um das Einsetzen eines üblichen
elektrischen Prüfgeräts (nicht dargestellt) zu ermöglichen zur Berührung der Messer 24 der Sicherung 20
zur Durchgangsprüfung der Sicherung 20 während sie in einen Sicherungsblock eingesetzt ist.
Wie in Fig. 1 dargestellt, kann eine aufgerauhte oder gerändelte Greiffläche 72" an oberen Außenabschnitten
des Körpers 22 vorgesehen sein, damit die Sicherung während des Einsetzens in oder der Entfernung aus einem
Sicherungsaufnehmenden Block besser greifbar ist. Vorzugsweise sind die gerändelten Flächen 72' beiderseits.
der im allgemeinen zylindrischen vergrößernden Anordnung 66' vorgesehen. Zusätzlich können verschiedene Kenndaten 74', 76' an verschiedenen Außenabschnitten
des Körpers 22 vorgesehen sein zur Anzeige der elektrischen Nennwerte,des Herstellerkennzeichens
und dergleichen.
Ein drittes Ausführungsbeispiel eines eingekapselten
steckbaren elektrisch leitfähigen Bauelements gemäß der Erfindung ist als Sicherung 120 insgesamt in
Fig» 12 dargestellt und enthält einen Körper 122 und
ein Paar von Anschlußstiften, anschlußbildenden Messern oder Messern 124. üblicherweise beträgt die
Höhe der Sicherung 120 vom Oberende des Körpers 122 zum ünterende der Messer 124 etwa 1,9 cm (3/4 inch.).
Die Breite des Körpers 122 beträgt etwa 1,9 cm (3/4 inch.) und die Dicke des Körpers 122 beträgt etwa
0,48 cm (3/16 inch.)- Die Messer 124 sind üblicherweise
0,64 mm (0,025 inch.) dick.
Die Messer 124 ragen wie dargestellt vom Bodenende des Körpers 120 weg und besitzen abgeschrägte oder spitz
zulaufende Endabschnitte 126, die leicht in Lage zwischen
sich gegenüberliegende Wände eines herkömmlichen Federklammer-Steckbuchsentragglieds in einem Montageeinschub
oder einem Sicherungsblock (nicht dargestellt) hineingleiten. Das eingekapselte steckbare Sicherungselement,
das im Körper 122 eingekapselt ist und von diesem getragen ist, wird zunächst ausführlich erläutert.
Anschließend wird der Körper 122 näher beschrieben.
Wie sich insbesondere aus Fig. 13 ergibt, enthält die Sicherung 120 die Messer 124 und ein Schmelzglied wie
einen im wesentlichen zylindrischen Schmelzdraht 128, der zwischen dem Paar von Messern 124 angeschlossen
ist. Die Messer 124, die im wesentlichen rechtwinklig
und coplanar sind, sind voneinander beabstandet, wobei die Oberabschnitte der innerhalb des Körpers 122
liegenden Messer 124 im wesentlichen zueinander parallel sind. Der Schmelzdraht 128 ist im wesentlichen
senkrecht zu den Messern 124 angeordnet und ein Abschnitt des Schmelzglieds oder Schmelzdrahts
an beiden Enden ist auf einer relativ großen flachen Schmelzglied-Tragfläche 130 am Oberabschnitt jedes
der Messer 124 getragen. Der Schmelzdraht 128 ist üblicherweise an der Tragfläche 130 über eine Lötstelle
131 gesichert.
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Die einzigartige flache Schmelzglied-Tragfläche 130 ermöglicht
es, daß Sicherungen 120 mit genauen Nennwerten hergestellt werden können. Zu diesem Zweck ist es wesentlich,
daß die Tragfläche 130 breiter ist, als die darauf angeordnete Lötstelle 131. Wie sich am besten
aus Fig. 13 ergibt, ist der Schmelzdraht 128 in Berührung mit jedem Messer 124 am Innenrand 150 jedes Messers
124. Gerade der genaue Abstand zwischen diesen beidenelektrischen Kontaktpunkten bestimmt den Nennwert
der Sicherung 120 für jeden gegebenen Schmel^- draht 128. Der Abstand zwischen den beiden Seitenrändern
150 eines Paars von Messern 124 bei einer gegebenen Sicherung 120 kann während der Herstellung genau
überwacht und gesteuert werden derart, daß der Sicherungs-Nennwert
ge'nau bestimmt werden kann. Das ist im Gegensatz zu Lötverbindungen,bei denen die Masse des
aufgebrachten Lots sich über den Innenrand 150 des Messers erstreckt, wobei der tatsächliche Abstand
längs des Schmelzdrahts 128 zwischen den beiden Lotmassen
während der Herstellung nicht mehr leicht vorgegeben oder überwacht werden kann.
Verschiedene Legierungszusammensetzungen können für den Schmelzdraht 128 verwendet werden abhängig vom
Nennwert der Sicherung 120. üblicherweise wird ein
95/5-Zinn-Blei-Draht verwendet. Für eine gegebene Schmelzdrahtzusammensetzung kann der Durchmesser des
Schmelzdrahts 128 verändert werden, um verschiedene Sicherungs-Nennwerte zu erreichen. Die einzigartige
Schmelzglied-Tragfläche 130 gemäß der Erfindung kann für ein gegebenes Messer 124 oder einen gegebenen
Stift Schmelzdrähte 128 unterschiedlicher Durchmes-
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ser aufnehmen. Es ist daher möglicht, daß ein einziges
Messer 124 oder ein einziger Stift für Sicherungen
einer großen Anzahl unterschiedlicher Nennwerte verwendet werden kann» Dadurch wird selbstverständlich
eine bestimmte Wirtschaftlichkeit der Herstellung gefördert.
Das beschriebene dritte Ausführungsbeispiel des eingekapselten elektrisch leitenden Bauelements gemäß der
Erfindung ist leicht herstellbar durch zunächst Ausbilden des Paars der Messer 124 und Anordnen der Messer
124 in beabstandeter im allgemeinen paralleler Beziehung zueinander. Das leitende Element, wie ein
Schmelzdraht 128, wird im wesentlichen senkrecht zu
den Messern 124 angeordnet und auf der Verbindungsglied-Tragflache"130
der Messer 124 abgesetzt» Der Schmelzdraht 128 wird dann auf den Messern 124 aufgelötet.
Anschließend daran werden der Schmelzdraht 128 und die oberen Abschnitte der Messer 124 in einem
thermoplastischen Werkstoff eingekapselt.
Gemäß den Fig. 12 bis 14 besitzt die Sicherung 120 einen einkapselnden Körper 122 der vorzugsweise
ein fester einteiliger Körper aus elektrisch isolierendem Werkstoff, wie einem Thermoplast, ist und der
in engem Kontakt mit den Außenflächen des Schmelzdrahts 128 und der Verbindungsglied-Tragfläche 130
jedes Messers 124 ist. Wie sich insbesondere aus Fig. 13 und 14 ergibt, erstreckt sich der Körper 122
über mehr als die Hälfte der Länge jedes Messers 124«
Der einkapselnde Körper 122 erreicht eine Einspann-
oder Tragfunktion gegenüber dem Schmelzdraht 128. Wenn
der Isolierstoff ein gegossener Thermoplast ist, erreicht als Folge des Schrumpfens während des Kühlens nach dem
Gießen der thermoplastische Werkstoff einen engeren Kontakt zwischen dem Schmelzdraht 128 und den Stiften
bzw. Messern 124, um so den elektrischen Kontaktwiderstand zu verringern.
Wie sich insbesondere aus Fig. 13 ergibt, besitzt der Körper 122 im wesentlichen Halbscheibenform, die am
Durchmesserrand des Körpers 122 etwas verlängert ist.
Der Körper 122 besitzt vorzugsweise einen Bereich 126
erhöhter Dicke, der an den beiden Hauptseitenflächen des Körpers 122 durch Vorsprünge gebildet ist, die in
verlängerter oder überlagernder Ausrichtung zum Schmelzdraht 128-sind. Jeder Vorsprung bzw. jeder Bereicht
166 erhöhter Dicke besitzt die allgemeine Form eines Zylindersektors mit einer allgemeinen konvexen
kreisbogenförmigen Außenfläche. Der Bereich 166 erhöhter Dicke ist im wesentlichen mittig angeordnet in
bezug zur Längsausdehnung der Sicherung 122 derart, daß der Schmelzdraht 128 im wesentlichen innerhalb des Bereichs
166 erhöhter Dicke zentriert ist. Das Zentrieren des Schmelzdrahts 128 innerhalb des Bereichs 166
erhöhter Dicke, erreicht einen im wesentlichen symmetrischen Temperaturgradienten und folglich eine gleichförmige
Wärmeübertragung vom mittigen Segment des Schmelzdrahts 128 durch den Bereich 126 erhöhter Dicke zur
Außenfläche der Sicherung 120 und dann zur umgebenden Atmosphäre.
Ein oberes Segment des scheibenförmigen Körpers 122 ist mit allgemein sanfter, flacher und gekrümmter Fläche
dargestellt. Das NichtVorhandensein von Ecken, Winkeln
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oder Öffnungen beseitigt die Möglichkeit, daß die Sicherung 120 zufällig wackeln kann und von dem die Sicherung
aufnehmenden Block gelöst werden kann.
Um eine bessere Stützung zu erreichen und um eine gleichmäßigere Temperaturgradientenverteilung um die Anschlußmesser
124 zu erreichen, können Bereiche 168 erhöhter Dicke nahe jedem Messer 124 vorgesehen sein. Vorzugsweise sind
die Bereiche 168 erhöhter Dicke ebenso an den beiden Hauptseitenflächen des Körpers 122 definiert durch
Vorsprünge in überlagernder Ausrichtung zu den Messern 124/ wobei jeder Vorsprung die allgemeine Form eines
Zylindersektors besitzt, der eine im allgemeinen konvexe kreisbogenförmige Außenfläche zeigt.
Der Körper 122 besteht vorzugsweise aus einem klären
oder durchsichtigen Thermoplast der leicht um die dreiteilige Anordnung aus Schmelzdraht und Messern geformt
oder gegossen werden kann und der infolge seiner Durchsichtigkeit eine optische Vergrößerung des Schmelzdrahts
128 über die allgemein zylindrische Anordnung bzw. den Bereich 166 bewirkt.
Wie beim weiter oben erläuterten ersten Ausführungsbeispiel kann eine Anzahl unterschiedlicher thermoplastischer
Werkstoffe für den Körper 122 verwendet werden. Für Sicherungen 120 relativ niedriger Stromfestigkeit
kann ein gummigefüllter Thermoplast wie SAN verwendet werden. Für Sicherungen 120 höherer Stromfestigkeit
kann ein Polycarbonat-Thermoplast wie LEXAN verwendet werden. Für Sicherungen 120 noch höherer Stromfestigkeit,
d.h. noch höherer Strom-Nennwerte, kann ein Thermoplast der noch hochtemperaturwiderstandsfähiger ist
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wie ein Hochtemperatur-Typ von Nylon verwendet werden.
Obwohl es vorzuziehen ist, daß der Zylinderabschnitt 166 aus einem durchsichtigen Thermoplast besteht, um
eine Sichtprüfung des Zustands des Schmelzdrahts 128 darin zu ermöglichen,, kann es auch erwünscht sein, ein
Pigment, eine Oberflächenbeschichtung oder eine Mattierung an verbleibenden äußeren Abschnitten vorzusehen
oder an Teilen der verbleibenden äußeren Abschnitten des Körpers 122 vorzusehen. Weiter können (nicht dargestellte)
Öffnungen ähnlich den Öffnungen 70" des ersten Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 im Körper
vorgesehen werden, damit ein übliches elektrisches Prüfgerät zum Kontaktieren der Messer 124 der Sicherung
eingesetzt werden kann zur Durchgangsprüfung der Sicherung 120, während sie in einen Sicherungsblock eingesetzt
ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des eingekapselten steckbaren elektrisch leitenden Bauelements gemäß der
Erfindung ist als Sicherung 220 in den Fig. 15 bis dargestellt. Ein im wesentlichen halbscheibenförmiger
Körper 222 kapselt ein Paar von Anschlußstiften 224
oder -messern ein, die vom Bodenende des Körpers 222 vorspringen und einen im wesentlichen zylindrischen
Anschluß 226 besitzen. Die zylindrischen Anschlüsse 226 gleiten leicht in Lage zwischen paarweise sich
gegenüberstehenden Wänden einer herkömmlichen Klammer-Steckbuchse in einem Montageeinschub.
Wie in Fig. 16 dargestellt, ist ein schmelzbares Verbindungsglied,
wie ein im wesentlichen zylindrischer
Schmelzdraht 228 zwischen dem Paar von Anschlußstiften
224 in im wesentlichen der gleichen Weise angeschlossen wie der Schmelzdraht 128 zwischen den Anschlußstiften
oder -messern 124 beim anhand Fig. 13 erläuterten dritten
Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Anschlußstifte 224 sind im wesentlichen parallel zueinander
beabstandet angeordnet, wobei die Oberabschnitte der Anschlußstifte 224 innerhalb des Körpers 222 sind.
Der Schmelzdraht 228 ist im wesentlichen senkrecht zu den Anschlußstiften 224 und ein Abschnitt des
Schmelzdrahts 228 an jedem Ende ist auf einer relativ großen flachen Schmelzglied- Tragfläche 2 30 auf
dem oberen Abschnitt jedes der Anschlußstifte 224 getragen. Der Schmelzdraht 228 ist üblicherweise auf
der Fläche 230 durch eine Lötstelle 231 gesichert.
Gemäß Fig. 15 besitzt die Sicherung 22.0 einen einkapselnden Körper 222 der vorzugsweise ein fester einteiliger
Körper aus elektrisch isolierendem Werkstoff wie einem Thermoplast ist und der in engem oder innigern
Kontakt mit den Außenflächen des Schmelzdrahts 228 und der Verbindungsglied-Tragfläche 230 jedes Anschlußstifts
224 ist. Wie sich am besten aus Fig. 16 ergibt, erstreckt sich der Körper 222 über mehr als die Hälfte
der Länge jedes Anschlußstifts 224.
Der einkapselnde Körper 222 erreicht eine einspannende
oder tragende Wirkung gegenüber dem Schmelzdraht 228. Wenn der Isolierstoff ein gegossener Thermoplast ist,
erreicht wegen des Schrumpfens während des Kühlens nach dem Gießvorgang der thermoplastische Werkstoff
eine noch bessere Stützung für den Schmelzdraht 228.
Wie sich am. besten aus Fig. 16 ergibt, ist jeder der zylindrischen Anschlüsse 226 mit einem elektrisch isolierenden
Werkstoff 227 gefüllt, der vorzugsweise der gleiche Werkstoff wie der für den Körper 222 verwendete
ist. Dadurch wird der Aufbau des zylindrischen Anschlusses 226 versteift, wodurch verhindert werden kann, daß
der zylindrische Anschluß 226 beim Einsetzen in die Aufnahmeklammer-Steckbuchse verformt wird.
Vorzugsweise ist ein Bereich 226 erhöhter Dicke nahe dem Schmelzdraht 228 vorgesehen und ist auf den beiden
Hauptseitenflächen des Körpers 222 durch Vorsprünge gebildet, die in überlagernder Ausrichtung mit dem Schmelzdraht
228 sind. Jeder Vorsprung oder jeder Bereich erhöhter Dicke besitzt die allgemeine Form eines Zylindersektors
mit einer im wesentlichen konvexen kreisbogenförmigen Außenfläche. Dadurch wird ein im wesentlichen
symmetrischer Temperaturgradient erreicht und folglich eine gleichförmige Wärmeübertragung von dem
Schmelzdraht 228 durch den Körper 222.
Der Körper 222 besteht vorzugsweise aus einem klaren oder durchsichtigen Thermoplast, der leicht um die
dreiteilige Anordnung aus Schmelzdraht und Anschlußstiften gießbar oder formbar ist und der infolge der
Lichtdurchlässigkeit oder Durchsichtigkeit eine optisehe
Vergrößerung des Schmelzdrahts 228 durch den allgemein zylindrischen Bereich 266 erreicht.
Ein fünftes Ausführungsbeispiel des eingekapselten steckbaren elektrisch leitenden Bauelements gemäß
der Erfindung ist in den Fig. 18 bis 24 als Sicherung 320 ausgebildet dargestellt.
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Insbesondere aus den Fig. 18 und 19 ergibt sich, daß
ein greibarer Körper 322 ein Paar von Anschlußstiften
324 einkapselt, die von dem Bodenabschnitt und den Unterseiten des Körpers 322 vorspringen und die mit
allgemein zylindrischen Anschlüssen 326 verbunden sind. Diese zylindrischen Anschlußglieder oder Anschlüsse 326
gleiten leicht in Lage zwischen paarweise sich gegenüberliegenden Wänden einer herkömmlichen Klammer-Steckbuchse
in einem eine Sicherung aufnehmenden Montageeinschub.
Wie insbesondere in Fig. 19 dargestellt, ist ein schmelzbares
Verbindungsglied wie ein im wesentlichen zylindrischer Schmelzdraht 328 zwischen dem Paar von Anschlußstiften
324 in der gleichen Weise angeschlossen wie der Schmelzdraht 28 zwischen den Anschlußstiften oder
-messern 24 des ersten in Fig. 2 erläuterten Ausführungsbeispiels .
Jeder Anschlußstift 324 enthält eine Federklammer-Anordnung
mit einem Paar zueinander beabstandeter hinterer Lagerglieder 334 und einer biegbar angelenkten vorderen
Lagerzunge 336 zwischen den hinteren Lagergliedern 334. Der Oberabschnitt der Anschlußstifte 324, der die Federklammer-Anordnung
enthält, ist identisch dem, der anhand den Fig. 10, 11 und 12A erläutert worden ist.
Die Anschlußstifte 324 sind voneinander im wesentlichen parallel zueinander beabstandet, wobei die oberen Abschnitte
der Anschlußstifte 324 innerhalb des Körpers 322 liegen. Der Schmelzdraht 328 ist im wesentlichen
senkrecht zu den Anschlußstiften 324 angeordnet und ein Abschnitt des Schmelzdrahts 328 an jedem Ende ist
90 980 8/0-,,36
in der Federklammer-Anordnung jedes Anschlußstifts geklammert oder eingeklemmt.
Der einkapselnde Körper 322 der Sicherung 3 20 ist vorzugsweise
ein fester einteiliger Körper aus elektrisch isolierendem Werkstoff wie einem Thermoplast und ist in
enger Berührung oder engem Kontakt mit den Außenflächen von sowohl dem Schmelzdraht 328 als auch den
oberen Federklammer-Äbschnitten jedes AnschlußStifts
324.
Der einkapselnde Körper 320 erreicht eine Tragwirkung oder Stützwirkung gegenüber dem Schmelzdraht 328.
Wenn der Isolierstoff ein gegossener Thermoplast ist, erreicht der thermoplastische Werkstoff aufgrund des
Schrumpfens während des Kühlens nach dem Gießvorgang
einen engeren Kontakt zwischen dem Schmelzdraht 328 und den Anschlußstiften 324, um so den elektrischen
Kontaktwiderstand zu verringern.
Ein Abschnitt 323 an der Außenfläche des Körpers 322 kann aufgerauht oder gerändelt sein, um eine nicht
gleitfähige Greiffläche zu erreichen, wenn der Sicherungskörper 322 zwischen Daumen und Zeigefinger gehalten
wird.
Der Körper 322 besitzt im Bereich, der den Mittelabschnitt des Schmelzdrahts 328 umgibt, vorzugsweise
die Form eines Zylindersektors mit im allgemeinen konvexer kreisbogenförmiger Außenfläche. Diese erreicht
einen im wesentlichen symmetrischen Temperaturgradienten bei der Wärmeübertragung von dem
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Schmelzdraht 328 durch den Körper 322.
Der Körper 322 besteht vorzugsweise aus einem klaren oder durchsichtigen Thermoplast, der leicht um die
dreiteilige Anordnung aus Schmelzdraht und Anschlußstift formbar oder gießbar ist und der infolge seiner
Lichtdurchlässigkeit eine optische Vergrößerung des Schmelzdrahts 328 durch die allgemein zylindrische
Anordnung bzw. den allgemein zylindrischen Abschnitt 329 erreicht.
Die zylindrische Anschlußeinrichtung 326 ist neuartig ausgebildet für diese Sicherung 320 und besitzt zahlreiche
Vorteile. Wie sich insbesondere aus Fig. 18 und 19 ergibt, ist jede zylindrische Anschlußeinrichtung
326 einstückig mit einem Anschlußstift 324 verbunden und erstreckt sich nach außen von dem Anschlußstift
324 um eine Achse, die im wesentlichen parallel zum schmelzbaren Verbindungsglied oder Schmelzdraht
328 ist. Jede Änschlußeinrxchtung 326 enthält vier Wandglieder 350, wobei jedes Wandglied 350 eine allgemein
halbzylindrische Fläche besitzt, sowie drei
weitere Wandglieder 352, wobei jedes weitere Wandglied 352 entgegengesetzt gerichtete im wesentlichen
halbzylindrische Flächen besitzt. Jedes halbzylindrische Wandglied 350, 352 erstreckt sich im wesentlichen
über 180°, so daß jeweils zwei Paare benachbarter entgegengesetzt
gerichteter Wandglieder 350, 352 einen Zylinder bilden. Alle, hier sieben, Wandglieder 350,
352 bilden einen längeren Zylinder.
Die halbzylindrischen Wandglieder 350, 352 sind an
einem Ende mit einem ersten Verbindungsstreifen 356
und am zweiten Ende mit einem zweiten Verbindungsstreifen
358 verbunden, wie sich das insbesondere aus den Fig. 18, 20 und 23 ergibt.
Am Abschnitt jedes Anschlußstifts 324 neben den zylindrisehen
Anschlußeinrichtungen 326 weist der Anschlußstift 324 eine S-förmige Ausbildung 360 auf, wie das insbesondere
in Fig. 19 und 21 dargestellt ist. Im gleichen Bereich sind auch öffnungen 362 im Anschlußstift 324
vorgesehen, damit der einkapselnde Werkstoff wie ein Thermoplast in die öffnung bzw. durch die öffnungen
362 fließen kann und verfestigen kann, um einen erhöhten Widerstand gegenüber Bewegung des Anschlußstifts
324 innerhalb des Körpers 322 zu erreichen.
Vorzugsweise ist der Körper 322 mit einem Vorsprung 368 am Unterende zwischen den beiden Anschlußstiften
324 ausgebildet. Der Vorsprung 368 ist dazu bestimmt, daß er als Anschlag wirkt, wenn die Sicherung 320 nach
unten gestoßen oder geschoben wird gegen eine feste Fläche oder gegen irgendeinen Teil eines die Sicherung
haltenden Einschubs oder einer Montageplatte oder dergleichen. Dadurch wird verhindert, daß die Anschlußeinrichtung
326 nach oben gebogen wird, wenn zu große Kräfte in derartigen Lagen ausgeübt werden.
Die Anschlußstifte 324 und Anschlußeinrichtungen 326
sind vorzugsweise zusammen aus einer im wesentlichen L-förmigen Metallplatte 370 gebildet, wie sich das
insbesondere aus Fig. 24 ergibt. Vorzugsweise werden zuerst Schlitze 372 in einem größeren Metallstreifen
gebildet,aus dem die L-Platten 370 gestanzt werden. Dann werden die L-Metallplatten 370 ausgestanzt und
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dann wird die Federklammer-Anordnung (Lagerglieder und Lagerzunge 366) darin ausgebildet, zusammen mit
den Öffnungen 362. Die L-Platten 370 v/erden so ausgestanzt,
daß die Schlitze 372 im wesentlichen parallel zum Anschlußstift 324 sind und die Wandglieder 350
bzw. 352 dazwischen definieren können. Ungeschützte Bereiche bleiben an beiden Enden der mehreren Schlitze
372, wobei diese Bereiche den ersten bzw. den zweiten Verbindungsstreifen 356, 358 enthalten.
Anschließend wird die Zylinderform der Anschlußeinrichtung 326 erreicht durch Formen des Anschlußsabschnittes
jeder gestanzten L-Metallplatte 370 in eine
allgemein zylindrische Form wie durch Zwangsbewegen der Wandteile bzw. Verbindungsstreifen 356, 358 nach
außen mit einem Stempel in geeignete Werkzeugvertiefungen, damit sich die Wandglieder 350, 352 nach außen
biegen in die halbzylindrische Ausbildung. Wenn dies erreicht ist, wird der Bereich des Anschlußstifts
nahe den Wandgliedern 350, 352 S-förmig ausgebildet (S-Abschnitt 360, Fig. 21) zum Aufnehmen der Abnahme
der Breitenabmessung des Anschlußabschnittes.
Vorzugsweise werden die Verbindungsstreifen 356/ 358
rechtwinklig umgebogen gegenüber der Ebene der Anschlußstifte 324 während einem der Formungs- oder
Stanzschritte, damit nicht scharfe Ränder vorstehen können und um weiter sicherzustellen, daß die zylindrische
Anschlußeinrichtung 326 nach unten in ein aufnehmendes Teil so weit wie möglich geschoben werden
kann.
Vorzugsweise werden mehrere Paare von zwei L-Metallplatten
370 gestanzt und geformt in der beschriebenen
Weise aus einem langen Metallstreifen oder Bandmaterial,
wobei die Platten 370 jedes Paars, wenn sie noch an einem Trägerstreifen des Metalls befestigt sind, in
entgegengesetzt gerichteter voneinander beabstandeter Beziehung angeordnet sind, wobei die Abschnitte der
Anschlußstifte 324 im wesentlichen parallel sind. Ein schmelzbares Verbindungsglied wird dann senkrecht dazu
und über die Anschlußpfosten 324 angeordnet und mit den Anschlußstiften 324 verbunden mittels der Federklammer-Anordnung
(Lagerglieder 364 und Lagerzunge 366). Das schmelzbare Verbindungsgelied oder der Schmelzdraht
328 und zumindest ein Abschnitt jedes Anschlußstifts 324 an der Verbindung mit dem schmelzbaren Verbindungsglied
wird dann eingekapselt in einem festen einteiligen Körper 322 aus elektrisch isolierendem Werkstoff
derart, daß die Außenflächen des Verbindungsglieds und des Abschnitts jedes Anschlußstifts 324,der mit dem
Verbindungsglied verbunden ist, in enger Berührung mit dem Werkstoff sind.
Die aus der geschlitzten L-Platte 370 geformte neuartig
ausgebildete Anschlußeinrichtung 326 ermöglicht die Herstellung unterschiedlich großer Sicherungen
mit hohem Wirkungsgrad und ermöglicht, daß Sicherungshalter unterschiedlicher Längen mit einem Stanz-
werkzeug und einem Form- oder Gießwerkzeug leicht anpaßbar sind. Die Länge der Änschlußeinrichtung 326 kann
während des anfänglichen Stanzens des Streifens vom Bandmaterial verändert werden. Lediglich ein einziges
schlitzformendes Werkzeug mit einer maximalen Anzahl von schlitzformenden Stempeln muß verwendet werden.
Die Anzahl der sich gegenüberliegenden benachbarten
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halbzylindrischen Wandglieder 350, 352, die mit einem derartigen Werkzeug geformt werden, hängt lediglich von
der Länge der gestanzten Anschlußabschnitte ab. Selbst nachdem die Sicherung 320 hergestellt worden ist, ist
es möglich^, eines oder mehrere der halbzylindrischen
Wandglieder 350, 352 abzubrechen, um eine Anschlußeinrichtung 326 zu schaffen mit geeigneter kürzerer Länge.
Die Verwendung eines vollständig eingekapselten Körpers 322 aus Isolierstoff, der das Sicherungselement umgibt,
gemäß der Erfindung, dient dazu, den beim Durchbrennen der Sicherung erzeugten elektrischen Bogen aufzunehmen.
Da der Bogen dann nicht in Verbindung mit der umgebenden Atmosphäre ist, ist es unmöglich, daß die Sicherung beim
Durchbrennen irgendwelche brennbaren Dämpfe zündet, die in der umgebenden Atmosphäre sein können. Dadurch ist
mit dem Sicherungsaufbau gemäß der Erfindung eine Sicherung erreichbar, die im wesentlichen nicht explosiv
ist und deshalb zweckmäßig ist zur Verwendung bei Kraftfahrzeugen, bei Luftfahrzeugen, bei Wasserfahrzeugen
und dergleichen sowie bei stationären industriellen Anwendungen, bei denen explosive Dämpfe problematisch
sind.
In den Fig. 25 bis 28 ist ein sechstes Ausführungsbeispiel eines elektrisch leitenden Bauelements gemäß der
Erfindung wiedergegeben, das hier als Sicherung dargestellt ist und zwar vollständig in Fig. 25, mit
einem Körper 412, einem schmelzbaren Verbindungsglied
414 und Endkappen 416 ο
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Körper :
412 ein festes, einteiliges, allgemein zylinderförmiges
Glied, mit flachen, parallelen, sich gegenüberliegenden Endflächen 418, wie das insbesondere in Fig. 26 am
linksseitigen Endabschnitt der Sicherung 410 dargestellt
ist. Der Körper 412 wird vorzugsweise mittels eines Gießverfahrens hergestellt, bei dem das schmelzbare
Verbindungsglied 414 zuvor in dem Raum der Form angeordnet ist, derart, daß er zentrisch innerhalb des
Körper 412 positioniert ist. Der Körper 412 besteht
vorzugsweise aus einem durchsichtigen Kunststoff wie 0 einem thermoplastischen Polycarbonat-Harz wie es beispielsweise
von General Electric Company unter der Warenbezeichnung LEXAN vertrieben wird. Andere klare,
zähe, hitzebeständige, abmessungsstabile,nichtleitende Kunststoffe können ebenfalls verwendet werden, wie
hochschlagfestes Polystyrol, Zellulosepropionat, Zelluloseacetat-Butyrat, usw. Wenn auch thermoplastische
Werkstoffe vorzuziehen sind, so sind bei der Erfindung selbstverständlich auch bestimmte duroplastische
Werkstoffe verwendbar. Der bestimmte Kunststoff, der verwendet wird, wird so gewählt, daß seine Eigenschaften
in Verbindung mit den Eigenschaften des schmelzbaren Verbindungsglieds der sich ergebenden
Sicherung den gewünschten Nennwert und die gewünschte Betriebseigenschaften geben.
Wenn auch der Körper 412,wie erläutert, allgemein
zylindrisch geformt ist, ist vorteilhaft ein Griff einstückig mit dem Körper 412 ausgebildet, um das Einsetzen
und Entfernen der Sicherung 410 in einer nicht dargestellten Sicherungshalte-Kammeranordnung zu erleichtern.
Der Handgriff 422 kann mit einer öffnung 424 versehen sein, derart, daß die Sicherung 410 leicht
auf einer Schlüsselkette oder dergleichen getragen oder
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hergezeigt werden kann. Die allgemein zylindrische Ausbildung ist vorzuziehen, obwohl selbstverständlich der
Sicherungskörper auch einen anderen als kreisförmigen Querschnitt besitzen kann, d.h. oval, quadratisch,
sechseckig usw. sein kann. Bei allen Sicherungskörpern ist es erwünscht, daß zumindest ein Endabschnitt
davon kreisförmigen Querschnitt besitzt, um leicht herkömmliche Endkappen 416 aufnehmen zu können, wie
das im folgenden, erläutert wird. Das schmelzbare Verbindungsglied
ist als länglicher Draht 414 ausgebildet, der beim dargestellten Ausführungsbeispiel Kreisquerschnitt
besitzt und gegenüber dem Körper 412 wie erwähnt zentriert ist. Die Außenfläche des Hauptabschnitts
428 des schmelzbaren Verbindungsglieds (Fig. 26), das in"Lage im Körper 412 eingebettet ist
mittels des Form- ober Gießvorgangs;ist in enger Berührung
von Oberfläche zu Oberfläche mit dem Thermoplast-Körper 412.
Das Verbindungsglied oder der Draht 414 besteht vorzugsweise,
jedoch nicht nowendig, aus einer Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt wie beispielsweise einer
Legierung, die im wesentlichen aus etwa 95% Zinn mit etwa 5% Blei besteht. Die Erfindung ermöglicht die
Verwendung von schmelzbaren Verbindungsgliedern oder Schmelzdrähten 414 mit Durchmessern zwischen 0,25 mm
(0,010 inch.) und 1,2 mm (0,050 inch.) abhängig vom Strom-Nennwert der Sicherung 410. Wenn auch Legierungen
mit niedrigem Schmelzpunkt vorzuziehen sind, so kann gemäß der Erfindung das schmelzbare Verbindungsglied
auch aus Kupfer, Stahl oder Aluminium bestehen, obwohl bei derartigen Metallen ein sehr dünner Draht
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verwendet werden muß. Wenn auch der Draht 414 als über seine gesamte Länge Kreisquerschnitt aufweisend dargestellt
ist, so kann es für bestimmte Anwendungsfälle erwünscht
sein, dem Draht unterschiedliche Ausbildung zu geben wie durch Abflachen dessen Mittelabschnitts, was
für den Fachmann selbstverständlich ist. Zusätzlich zum Abflachen ist es bei der Erfindung selbstverständlich
möglich, noch andere Tätigkeiten auf das schmelzbare Verbindungsglied auszuüben, wie Abgleichen, Lochen,
Strecken, usw. Selbstverständlich muß dann, wenn der Draht 414 eine besondere Ausbildung erhalten soll, dies
vor dem GießVorgang erfolgen.
Aus insbesondere den Fig. 26, 27 und 28 ergibt sich, daß der Draht 414 Endabschnitte 430 besitzt, die umge^
bogen, abgewinkelt oder in anderer Weise geformt sind,
derart, daß sie nicht mit dem Hauptabschnitt 428 des schmelzbaren Verbindungsglieds oder Schmelzdrahts
ausgerichtet sind. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Endabschnitte 430 im wesentlichen recht-
winklig zum Hauptabschnitt 428 des schmelzbaren Verbindungsglieds oder Schmelzdrahts 414 so abgebogen, daß
sie parallel und neben den Endflächen 418 des Sicherungskörpers
412 liegen. Selbstverständlich sind auch andere Endabschnitts-Ausbildungen möglich, wie beispielsweise
eine gewendelte oder spiralförmige Ausbildung (vgl. US-PS 3 832 664, insbesondere Fig. 3).
Die Sicherung 410 gemäß der Erfindung wird üblicherweise
dadurch hergestellt, daß ein einzelner länglicher Sicherungs- bzw. Schmelzdraht 414 zwischen mehre-
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ren Vertiefungen oder Behältern einer Mehrkanunerform
gespannt wird. Ein Kunststoff der oben genannten Art wird dann simultan in jede der Räume eingeführt, während
der Draht 414 simultan in zentrierter Beziehung gegenüber den Räumen gehalten wird, um die Sicherungskörper
412 zu formen. Anschließend an den Form- oder Gießvorgang werden die nach außen vorspringenden Endabschnitte
430 des Drahts 414, die zuvor zwischen den Formenkammern positioniert worden sind, abgetrennt,
um die Draht-Endabschnitte 430 zu binden. Die Endabschnitte
430 werden dann in der dargestellten Weise umgebogen, um einen verbesserten elektrischen Kontakt
und eine verbesserte Wärmeleitfähigkeit zwichen dem schmelzbaren Verbindungsglied oder dem Schmelzdraht
414 und den Endkappen 416 zu erreichen, wenn die Endkappen
416 anschließend auf den Enden 418 des Sicherungskörpers
412 angeordnet oder aufgesetzt sind.
Andererseits können die Enden 430 des schmelzbaren Verbindungsglieds
oder Schmelzdrahts 414 sich allgemein nach außen von dem Sicherungskörper 412 erstreckend
belassen werden und zwar im wesentlichen senkrecht zur Sicherungskörper-Endfläche 418. Dann werden die
Endkappen 416 mit dem Körper 412 durch axiale Relativbewegung dazwischen zusammengefügt. Jede Endkappe 416
besitzt eine Endwand 436, die, wenn eine Endkappe 416 auf das Ende des Sicherungskörpers 412 bewegt oder
gebracht worden ist, in Eingriff oder in Anlage ist mit dem Ende 430 des schmelzbaren Verbindungsglieds
oder Schmelzdrahts 414, wodurch sich dieses umbiegt
zum oder gegen die Sicherungskörper-Endfläche 418 in
der in den Fig. 26, 27 und 28 dargestellten Richtung. Der Endabschnitt 430 muß nicht direkt flach gegen die
Endfläche 418 anliegen, sondern kann auch dieser gegenüber
nach außen gewinkelt sein.
Um eine Hochgeschwindigkeitsfertigung der Sicherung gemäß der Erfindung mit einem Endkappen-Aufbringgerät zu
erreichen, das nicht immer richtig ausgerichtet ist, ist gemäß der Erfindung eine neuartige Endkappen-Ausbildung
angegeben, um das Abtrennen des Endabschnitts 430 des Schmelzdrahts 414 zu verhindern und um einen
Behälter für einen elektrisch leitenden fluiden Werkstoff zu bilden, um die elektrische Verbindung zwischen
der Endkappe 416 und dem Element bzw. dem Schmelzdraht
414 zu verbessern. Insbesondere ist jede Endkappe 416 ein kastenförmiges Element, das zusätzlich zur Endwand
436 eine Seitenwand besitzt mit einem ersten zylindrischen Abschnitt 440 und einem zweiten zylindrischen
Abschnitt 442 mit einem Durchmesser, der geringer ist als der des ersten zylindrischen Abschnitts 44O7
und der mit dem ersten zylindrischen Abschnitt 440 durch eine Ringschulter 444 verbunden ist. Die Innenfläche der
Seitenwand und insbesondere die Innenfläche des ersten zylindrischen Abschnitts 440 ist so ausgebildet, daß
sie unter Druck an der Seitenwand des Sicherungskörpers
412 nahe dem Ende; an dem die Endkappe 416 anzubringen
ist anliegt oder diese umschließt.
Die Endkappe 416 wird auf das Ende des Sicherungskörpers
412 aufgesetzt, bis die Ringschulter 444 gegenüber der Sicherungskörper-Endfläche 418 mit direktem
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Kontakt damit anliegt. Auf diese Weise wirkt die Ringschulter 444 als Anschlag, um zu verhindern, daß die
Endkappe 416 auf das Ende des Sicherungskörpers 412 mehr aufgeschoben oder aufgestoßen wird als um einen
bestimmten Betrag. Dies dient dazu, die Endwand 436
■ auf einem vorgegebenen Abstand von der Sicherungskörper-Endfläche
418 zu halten.
Bei bestimmten Typen von Schmelzdrähten 414 kleinen Durchmessers und bei bestimmten Typen von Endkappen-Aufbringgeräten,
die mit hoher Geschwindigkeit betrieben sind, wird die Gefahr des Aufbringens oder Aufschiebens
der Endkappen 416 gegen die Endfläche 418 des Sicherungskörpers 412 mit einer zum Abtrennen des Endabschnitts
430 des Schmelzdrahts 414 geeigneten Kraft
verhindert. Das heißt, daß, wenn die Länge des zweiten zylindrischen Abschnitts 442 gleich oder etwas größer
als der Durchmesser des Endabschnitts 430 gemacht wird, der Endabschnitt 430 nicht unter Druck zwischen der
Sicherungskörper-Endfläche 418 und der Endkappen-Endwand 436 eingesetzt werden kann mit einer Kraft die
ausreicht um den Endabschnitt 430 vom Hauptabschnitt 428 des schmelzbaren Verbindungsglieds bzw. des
Schmelzdrahts 414 abzutrennen. Auf diese Weise kann ein Hochgeschwindigkeits-Endkappen-Aufbringgerät verwendet
werden, selbst wenn dieses die Endkappe 416 auf die Enden des Sicherungskörpers 412 mit einem unzulässigen
Kraftaufwand aufsetzt. Auf diese Weise wird die Notwendigkeit, ein derartiges Endkappen-Aufbringgerät
in einem sorgfältig abgestimmten Betriebszustand zu halten, wesentlich verringert oder beseitigt.
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Der zweite zylindrische Abschnitt 442 bildet einen Behälter
oder eine Kammer zur Aufnahme eines elektrisch leitfähigen Werkstoffs 446 wie einer eutektischen
Metallegierung, wie in Fig. 26 dargestellt. Der elektrisch leitende Werkstoff 446 kann ein elektrisch
leitendes Lot oder ein anderer geeigneter Werkstoff
sein, wie Lötanstrich oder ein anderer leitender Anstrich. Ein Lot mit 66 2/3 Gewichtsteilen Zinn und
33 1/3 Gewichtsteilen Blei wird vorzugsweise als elektrisch leitender Werkstoff 446 verwendet. Der
elektrisch leitende Werkstoff 446 wird als feste allgemein zylindrische Ladung aus Flußkern-Lot mit
etwa 1,5mm Durchmesser (0,062 inch.) und 3,2 mm Länge
(0,125 inch.) oder als flüssiger Tropfen in eine End—
kappe 416 abgesetzt, wenn die Endkappe 416 vertikal
angeordnet ist mit der Endwand 436 als Unterteil oder bodenseitigem Ende. Wenn eine feste Ladung des
Werkstoffs 446 verwendet wird, kann die Endkappe vorgeheizt werden oder kann anschließend geheizt werden,
damit der Werkstoff 446 über die Innenflächen der Endkappe 416 fließt. Vorzugsweise wird eine vorgegebene Menge des Lots oder Werkstoffs 446 so abgesetzt,
daß etwa 85 % des Volumens des Behälters in der Endkappe 416 gefüllt sind. Das Lot oder der Werkstoff
446 kühlt schnell ab und verfestigt sich mit einer allgemein konkaven Fläche, wie in der Endkappe
416 am linksseitigen Ende des Sicherungskörpers 412 in Fig. 16 dargestellt. Die Endkappe 416 wird anschließend
auf dem Sicherungskörper 412 angeordnety
und die Endkappe 416 wird erwärmt, um das Lot 446 von neuem zu schmelzen um die drahtartigen Sicherungselement-Endabschnitte 430.
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Das Lot oder der elektrisch leitende Werkstoff 446 verbessert die elektrische Leitung zwischen den Endkappen
416 und dem Sicherungselement oder Schmelzdraht 414. Insbesondere wenn die Endwand 436 der Endkappe 416 nach
außen ragt vom umgebogenen Endabschnitt 430 des schmelzbaren Verbindunsglieds oder Schmelzdrahts 414, so daß
sie nicht damit in Berührung ist, wie in Fig. 28 dargestellt, dient der wieder geschmolzene elektrisch leitende
Werkstoff 446' oder das wieder geschmolzene Lot dazu, einen elektrisch leitenden Weg zwischen dem Sicherungs-Verbindungsglied-Endabschnitt
430 und der Endkappe 416 zu bilden. Das ist insbesondere vorteilhaft,
wenn Hochgeschwindigkeits-Endkappen-Aufbringgerate
oder -maschinen verwendet werden, die infolge ungenauer Ausrichtung oder, einem Stoß-Rückdrall die Endkappe 416
etwas von dem Sicherungskörper-Ende 418 wegziehen können,
nachdem sie anfangs die Endkappe -416 darauf aufgebracht
haben.
Vorzugsweise wird das Lot mit einem Flußmittel in Form eines Flußkern-Lots verwendet, üblicherweise steigt,
nachdem das Lot als Flüssigkeitstropfen in der Endkappe 416 abgesetzt ist oder als feste Ladung eines Flußkern-Lots
in eine:r zuvor erwärmten oder anschließend erwärmten Endkappe 416 abgesetzt ist, viel von dem Flußmittel
im Lot zur Oberfläche des Tropfens und bildet eine Schicht oder eine Beschichtung aus dem Flußmittel über
die gesamte konkave Fläche des Lots innerhalb des Behälters der Endkappe 416. Sowohl das Lot für sich
als auch die Flußmittelschicht auf der Oberseite des Lots kühlt und verfestigt sich sehr schnell und bevor
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irgendein folgender Schritt des Herstellungsverfahrens durchgeführt werden kann. Nachdem die Endkappe 416 geeignet
auf dem Sicherungskörper-Ende 418 richtig aufgebracht
ist, wird Wärme der Endkappe 416 zugeführt, um ein Wiederschmelzen des Lots zu erreichen, damit das
Lot zwischen und um die Endkappen-Endwand 436 die Sicherungskörper-Endfläche 418 und den Sicherungs-Verbindungsglied-Endabschnitt
430 fließen kann.
Bei bestiriüTtten Arten von Loten kann aine höhere
Temperatur erforderlich sein zum Wiederschmelzen des Lots als zum ursprünglichen ersten Schmelzen des Lots.
Das kann eine Folge der Erzeugung einer Flußmittelschicht auf der Oberfläche des Lotniederschlags in
der Endkappe 416*sein oder auch eine Folge anderer
Änderungen innerhalb des Lots, die durch das erste Zuführen von Wärme hervorgerufen sind. Auf jeden Fall
ist es, wenn das wieder geschmolzene Lot 446' um den Endabschnitt 430 des schmelzbaren Verbindungsglieds
fließt, erwünscht, daß die Temperatur des flüssigen Lots geringer ist als die zum Schmelzen des Endabschnitts
430 des schmelzbaren Verbindungsglieds notwendige. Vor zugsweise ist die Wiederschmelztemperatür
des Lots etwa zwischen 27°C und 38°C (800F und 1000F)
niedriger als die Schmelztemperatur des Endabschnitts 430 des Sicherungs-Verbindungsgelieds.
Dadurch, daß die Endwand nach außen verschoben ist um einen vorgegebenen Abstand von der Sicherungskörper-Endfläche
416 mittels der Ringschulter 444 wird Wärme, die an die Endkappen-Endwand 436 angelegt
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ist, durch die Endwand 436 und zum Lottropfen geleitet#
wobei sehr wenig der Wärme zur Sicherungskörper-Endfläche 418 und zum Sicherungsverbindungsglied-Endabschnitt
430 übertragen wird- Der größte Teil der Wärme wird durch die Endkappen-Endwand 436 zum Lottropfen übertragen,
der als Wärmesenke wirkt. Die Temperatur des Lottropfens wird dann über dessen Schmelzpunkt angehoben,
so daß er flüssig wird.
In der Praxis wurde festgestellt, daß durch geeignetes Zuführen der Wärme an Messing-Endkappen während einer
sehr kurzen Zeit, wie durch Widerstandsheizen, die Oberflächenschicht aus Flußmittel auf dem Lotniederschlag
innerhalb der Endkappe 416 etwas früher oder
zumindest gleichzeitig flüssig wird als das darunterliegende Lot. Auf jeden Fall wird die Flußmittelschicht
auf der Oberfläche des Lotniederschlags so schnell und ausreichend erwärmt, daß das Flußmittel heftig gegen
den Endabschnitt 430 des Sicherungs-Verbindungsglieds so bewegt wird, daß es den Endabschnitt 430 des Sicherungs-Verbindungsglieds
wirksam reinigt und bedeckt. Zu dem Zeitpunkt, zu dem der Endabschnitt 430 des Sicherungs-Verbindungsglieds
mit dem Flußmittel gereinigt und beschichtet oder bedeckt ist, ist der Lotniederschlag
wieder geschmolzen und soweit ausreichend erhitzt worden, daß er lebhaft bewegt wird, so daß er durch alle
Abschnitte der Kammer fließt, der durch die Endkappe 416 und die Sicherungskörper-Endfläche 418 definiert
ist. Das flüssige Lot benetzt dann und haftet dann an allen durch das Flußmittel gereinigten Flächen an
insbesondere am Endabschnitt 430 des Sicherungs-Verbindungsglieds. Auf diese Weise wird jeder zeitaufwen-
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dige und teure Aufwand zum getrennten Reinigen und mit- -Flußmittel-versehen des Endabschnitts 430 des Sieherungs-Verbindungsglieds
beseitigt- Da relativ wenig Wärme direkt zum Endabschnitt 430 des Sicherungs-Verbindungsglieds
und zur Sicherungskörper-Endfläche 418 übertragen wird, wird die Wahrscheinlichkeit des Schmelzens
des Endabschnitts 430 des Sicherungs-Verbindungsglieds und des Sicherungskörper-Werkstoffs wesentlich herabgesetzt.
Nachdem das Lot geschmolzen ist und heftig bewegt wird, um durch den Behälter oder die Kammer innerhalb
der Endkappe 416 zu fließen, kühlt es sich sehr
schnell ab und verfestigt sehr schnell nach Beendigung der Wärmezufuhr zur Endkappe 416. Folglich wird nur
relativ wenig Wärme zum Sicherungskörper 412 während dieses Vorgangs übertragen.
Das drahtartige schmelzbare Element oder der Schmelzdraht 414 kann aus einem Werkstoff geformt sein, der ein
bestimmtes Maß an Eigenelastizität besitzt, wodurch die Endabschnitte 430, nachdem sie anfangs umgebogen worden
sind, nach außen zwangsbewegt werden gegen die Endwände 436 der Endkappen 416. Jedoch ist dies wie erwähnt
bei der Verwendung eines elektrisch leitenden Werkstoffs 446 nicht notwendig, da die Endabschnitte 430
des Sicherungs-Verbindungsglieds nicht in direkter Berührung mit den Endkappen-Endwänden 436 sein müssen.
Aus Fig. 28 ergibt sich, daß der verringerte Durchmesser
des zweiten zylindrischen Abschnitts 442 gegenüber dem ersten zylindrischen Abschnitt 440 eine Kammer
bildet, die an einer Seite durch die Sicherungskörper-Endfläche 418 definiert ist, und daß der wiedergeschmolzzene
elektrisch leitende Werkstoff 446' auf diese Weise
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durch die Endfläche 418 daran gehindert wird, daß er sich aus der Kammer und zwischen den ersten zylindrischen Abschnitt
440 und den Sicherungskörper 412 zwangsbewegt.
Auf diese Weise wird ein unerwünschter Verlust an dem Werkstoff 446' wesentlich verringert.
Der Innendurchmesser der Seitenwand des ersten zylindrischen Abschnitts 440 der Endkappe 416 ist vorzugsweise
etwa in der gleichen Größe wie der Außendurchmesser des Endabschnitts des Sicherungskörpers 412, um so positiv
oder zwangsläufig darauf gehalten zu werden. Zum Erleichtern des Zusammenbaus werden die Endkappen 416 vorzugsweise
vor dem Anordnen auf dem Sicherungskörper erwärmt, wobei das anschließende Schrumpfen der Endkappen
416 beim Abkühlen erreicht, daß sie fest auf dem Sicherungskörper 412 eingespannt sind. Die heißen
Endkappen 416 erreichen auch ein Schmelzen der Abschnitte des Kunststoffkörpers in Berührung damit, so daß die
Endkappen 416 an den Enden des Sicherungskörpers 412 anhaften.
Der erste zylindrische Abschnitt 440 der Endkappe 416 ist so bemessen, daß er mit bestehenden Normen übereinstimmt wie denen der "Society of Automotive Engineers".
Wie bekannt, können die Endkappen 416 aus Messing oder einer Messinglegierung bestehen und können plattiert
sein, um Oxidation zu verhindern. Die Endkappen 416 werden mit dem äußeren Endabschnitt des Sicherungskörpers 412 zusammengebaut durch Aufschieben der Endkappen
416 axial zum Sicherungskörper 412, wobei die Endkappen 416 vorzugsweise simultan auf dem Sicherungskörper
412 angeordnet werden.
Obwohl das in den Fig. 25 bis 28 dargestellte Ausführungsbeispiel durch eine Sicherung gebildet ist, kann
selbstverständlich die neuartige Endkappen-Anordnung gemäß der Erfindung auch mit anderen geeigneten elektrisch
leitenden Bauelementen verwendet werden, die in einem Werkstoff eingekapselt sind, wie z.B. Widerstände, Kondensatoren,
Transistoren und dergleichen. Bei derartigen anderen elektrisch leitenden Bauelementen muß der
Körperwerkstoff nicht notwendigerweise ein thermoplastischer Werkstoff sein, sondern kann ggfs. auch Glas,
Keramik oder jeder andere Werkstoff sein. Weiter können, auch wenn die Endkappen als zylindrischen ersten Abschnitt
und Seitenwand aufweisend dargestellt sind, andere Endkappenformen verwendet werden, sowie auch
andere Bauelement-Körperformen und kann die Endkappen-Seitenwand
den Körper unter Druck umgeben oder auch nicht.
Selbstverständlich sind noch weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen eingekapselten steckbaren elektrisch
leitenden Bauelements möglich.
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Claims (1)
- DIPL.» ING. HANS W. GROENINGPAT E N TAl-JWALTW 40-1Gerald L„ Wiebe18 W. G77 Williamsburg LaneVilla Park, Illinois 60181, USAPatentansprüchef 1. Exngekapselte.s, steckbares } elektrisch leitendes "- Bauteilgekennzeichnet durch ■ ein längliches Leiterelement (28, 128,228r 328, 414) und mindestens zwei im wesentlichen senkrecht zum Leiterelement (28, 128, 228t 328, 414) angeordnete Stiftelemente (24, 124, 224, 324, 416), deren jedes an einem seiner Enden mit dem Leiterelement (28, 128, 228,- 328, 414} verbunden ist und deren jedes ο weiter am anderen seiner Enden einen Anschlußabschnitt (26, 126, 226, 326) besitzt zum Anschluß in einer elektrischen Schaltung, undeinen festen einteiligen Körper (22, 122, 222, 322, 412) aus elektisch isolierendem Werkstoff, der das Leiterelement (28, 128, 228, 328, 414) und das Ende des Stiftelements (24, 124, 224, 324, 416) einkapselt, das mit dem Leiterelement (28, 128, 228, 328, 414) verbunden ist, wobei die Außenflächen des Leiterelements (28, 128, 228, 328, 414)9G9808/0Y5SSIEBERTSIE.* · 8000 MÜNCHEN 86 · BOB 860 340 · KABEL·: RHEINPATENT · TEL. (089) 471073 · TEIiEX 0-82639INSPECTED2833048und die Enden jedes mit diesem verbundenen Stiftelements (24, 124, 224y 324, 416) in engem Kontakt mit dem Werkstoff sind und wobei die Anschlußabschnitte (26j 126, 226, 326) der Stiftelemente (24, 124, 224, 324, 416) von dem Werkstoff wegragen.2„ Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Anschlußabschnitt zylindrische Anschlußeinrichtungen (326) enthält zur Aufnahme in paarweise federnde Anschlußglieder, wobei jede Änschlußeinrichtung (326) zumindest ein erstes Wandglied (350) mit allgemein halbzylindrischer Fläche und zumindest ein zweites benachbartes Wandglied (352) mit entgegengesetzt gerichteter allgemein halbzylindrischer Fläche be~ sitzt, wobei die Wandglieder (350, 352) jeweils ein erstes und ein zweites Ende besitzen, wobei erstes und zweites Ende im wesentlichen um 180° beabstandet angeordnet sind, und wobei die Anschlußeinrichtung (326) weiter einen ersten an den ersten Enden jedes Wandglieds (350, 352) gesicherten Verbindungsstreifen (356) und einen zweiten an den zxveiten Enden jedes Wandglieds (350, 352) gesicherten Verbindungsstreifen (358) besitzt (Fig. 18 bis 24).3. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Stiftelemente (224) aus Metall bestehen und daß jeder Änschlußabschnitt (226) einen Hohlzylinder aus Metall besitzt, der mit dem elektrisch isolierenden Werkstoff (227) gefüllt ist {Fig. 15 bis 17).— "3 _2833Q464» Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g-e-kennzeichnet, daß das längliche Leiterelement (128, 2284· 414} an jedem Ende der Stiftelemente (124, 224, 416) angelötet ist.5. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Stiftelemente ein Paar beabstandeter im wesentlichen paralleler Metall-Messer (24, 60, 324) aufweist, daß das längliche Leiterelement ein im wesentlichen zylindrischer Schmelzdraht (28, 328) ist, der im wesentlichen senkrecht zu jedem Messer (24, 60, 324) angeordnet und mit diesem verbunden ist, wobei jedes Messer (24, 60f 324) an einem Ende einen Anschlußabschnitt (26, 326) besitzt zum An— Schluß in einer elektrischen Schaltung und am anderen Ende ein Paar beabstandeter hinterer Lagerglieder (34, 64, 334) und eine biegsam angelenkte vordere Lagerzunge (36, 66, 335) zwischen den hinteren Lagergliedern (34, 64, 334) besitzt, wobei die Lagerglieder (34, 64, 334) und die Lagerzunge (36P 66, 335) aus einem einzigen Metallstück (370) gestanzt oder gedrückt ist, wobei die Breite der Lagerzunge (36, 66r 335) zum freien Ende hin abnimmt, wobei jedes der hinteren Lagerglieder (34, 64, 334) eine Gabel (40) mit im wesentlichen V-Querschnitt besitzt zur Aufnahme eines Teils des Schmelzdrahts (28, 328) in selbstausrichtender schwingungsfester klammernder Anlage zwischen der vorderen Lagerzunge (36, 66, 335) und dem Paar hinterer Lager-909808/075Sglieder {34, 64, 334^ um einen lötstellenfreien elektrisch leitenden Weg von einem der Messer (24, 60, 324} über den Schmelzdraht (28, 328) z\im Anschlußabschnitt {26, 326} des anderen Messers (24, 60, 324) zu bilden, und daß der feste einteilige Körper (22, 322) aus elektisch isolierendem Werkstoff aus einem durchsichtigen thermoplastischen Werkstoff besteht, der den Schmelzdraht (28, 328) und einen Teil jedes Messers (24, 60, 324) einkapselt, wobei die Außenflächen des Schmelzdrahts (28, 328), der Lagerglieder (34, 64, 334) und der Lagerzunge (36, 66, 335) in enger Berührung mit dem Werkstoff sind (Fig. 1 - 9, 10 - 12A, 18 - 24).6. Dreiteiliges'lötstellenfreies steckbares Sicherungselement,gekennzeichnet durchein Paar beabstandeter im wesentlichen paralleler Messer (24, 60, 324), deren jedes an einem Ende einen Anschlußabschnitt (26, 326) zum Anschließen in einer elektrischen Schaltung und am anderen Ende eine ein schmelzbares Verbindungsgelied tragende federnde Klammer (30, 62) besitzt, undein schmelzbares Verbindungsglied (Schmelzdraht 28, 328), das im wesentlichen senkrecht zu jedem Messer (24, 60, 324) angeordnet und lösbar an einem Ende durch die federnde Klammer (30, 62) an einem des Paars der Messer (24, 60, 324) befestigt ist und am anderen Ende durch die federnde Klammer (30, 62) des anderen des Paars der Messer (24, 60, 324)909806/07 5befestigt ist, um einen lötstellenfreien elektrisch leitenden Weg von einem der Messer (24, 60, 324) durch das schmelzbare Verbindungsglied (28, 328) zum Anschlußabschnitt (26, 326) des anderen der Messer (24, 60, 324) zu bilden.7. Eingekapseltes elektrisch leitendes Bauteil gekennzeichnet durcheinen eine Körperseitenwand und sich gegenüberliegende Körperenden {418} definierenden Körper (412),einen durch den Körper (412) ragenden Leiter (414), wobei der Leiter (414) in Form eines länglichen drahtartigen-Elements vorgesehen ist, dessen Mittelabschnitt in dem Körper (412) und in Flächenkontakt damit ist, wobei der Leiter (414) sich gegenüberliegende Endabschnitte (430) besitzt, deren jedes an einem Ende (418) des Körpers (412) nach außen ragt, wobei die Endabschnitte (430) unter einem Winkel gegenüber der Längsausdehnung des Elements positioniert sind, um nahe den jeweiligen Körper-Enden (418) zu sein, undeine über jedem Endabschnitt (418) des Körpers (412) positionierte elektrisch leitende Endkappe (416) wobei die Endkappen (416) jeweils eine Seitenwand (440, 442) neben der Seitenwand des Körpers (412) an einem Ende besitzen und eine Endwand (436) nahe dem Ende des Körpers (412) enthalten, wobei die Endkappen (416) weiter ein An-909808/0756schlagglied (Ringschulter 444) besitzen, das nach innerhalb der Endkappen-Endwand (436) versetzt ist, um die Endwand (436) mit vorgegebenem Abstand vom Körper (412> zu halten, um dadurch zufälliges Abtrennen des abgewinkelten Endabschnitts (430) des Elements während des Anbringens der Endkappe (416) auf dem Körperende (418) zu vermeiden und um so eine Kammer zu definieren zur Aufnahme des abgewinkelten Endabschnitts (430) des drahtartigenElements (Fig. 25 bis 28),909808/0756
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