DE3033529A1 - Miniatur-schmelzsicherung - Google Patents

Description

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Miniatur-SchmelzSicherung

Schnell ansprechende Miniatur-Schmelzsicherungen sind in verschiedenartigen elektrischen und elektronischen Schaltkreisen stark in Benutzung. Bei den meisten dieser Schmelzsicherungen ist das durchschmelzende Element entweder mit den Enden der Anschlußdrähte verlötet oder einfach mit den Anschlußdrähten mechanisch fest verbunden.

Eine aus der US-PS 3 227 841 bekannte Schmelzsicherung enthält in einem aus Isoliermaterial, etwa einem keramischen Material, hergestellten Gehäuse eine elektrisch nicht leitende Scheibe, die ebenfalls aus keramischem Material besteht, und durch voneinander entfernte Öffnungen in dieser Scheibe treten in das Gehäuse zwei elektrisch leitende Anschlüsse, die in der Scheibe gehaltert sind, ein. Die beiden Anschlüsse sind zum Teil durch das Gehäuse umschlossen, und ihre beiden Enden sind durch ein mit ihnen verlötetes, schmelzbares Leiterelement verbunden.

Eine andere Art von Sicherung weist ein Gehäuse mit Grundplatte aus Isoliermaterial auf, die von einem Paar von Anschlußdrähten durchsetztest, welche in das Gehäuse hineinragen. Die Spitzen der Anschlußdrähte sind umgebogen, und zwischen ihnen spannen sich die schmelzbaren Elemente, die mit den Anschlußdrahtspitzen mit Hilfe einer elektrisch leitenden Taste verbunden sind.

Diese beiden Sicherungsarten sind jedoch äußerst instabil, da die Länge der Schmelzelemente Schwankungen unterliegt, und die Verdampfung der Elektroden aufgrund von Lichtbogenerhitzung kann die Lichtbogendauer verlängern. Die Sicherungen arbeiten also nicht vollständig zufriedenstellend.

Bei einer anderen Art von Schmelzsicherung gemäß

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GB-PS 969 654 ist ein einstückiger Schmelzsicherungskörper von einem Paar von Anschlußdrähten durchsetzt, die bis zur gegenüberliegenden Seite des Schmelzsicherungskörpers hinausragen. Die beiden Enden der Anschlußdrähte im Schmelzsicherungskörper sind durch ein Schmelzelement verbunden. Das Schmelzelement und die Anschlußdrähte sind vollständig in ein festes Material eines Lichtbogen löschenden Füllers aus Epoxydharz eingebettet, und ein nicht durchbrochener Becherdeckel ist über den Sicherungskörper gesetzt und umschließt das Schmelzelement, die Anschlußdrahtteile im Sicherungskörper und den Epoxydharzfüller.

Eine Schwierigkeit bei Schmelzsicherungen mit Epoxydharzfüller besteht nun darin, daß die durch den Stromdurchgang hervorgerufene Wärme eine thermische Ausdehnung mit anschließender Kontraktion nach Abschaltung des Stromes hervorruft. Wiederholte thermische Ausdehnungen und Kontraktionen führen häufig zu einer Unterbrechung des Schmelzelementes.

Es wird deshalb angestrebt, eine Miniatur-Schmelzsicherung zu schaffen, bei der die vorstehend aufgezählten Mängel bekannter Schmelzsicherungen nicht auftreten, so daß der Erfindung die Aufgabe zugrundeliegt, eine Miniatur-Schmelzsicherung zu schaffen, die schnell anspricht, gute Lichtbogenlöscheigenschaften hat, eine höhere Stabilität als die bekannten besitzt und deren thermische Kapazität verbessert ist.

Die Lösung dieser Aufgabe geschieht mit den Merkmalen des Hauptanspruches. Hiernach wird eine Miniatur-Schmelzsicherung geschaffen, die aufgrund ihres besonderen Aufbaus und der Anordnung ihrer Teile verbesserte thermische Stabilität und Wärmekapazität erhält und gegenüber den bekannten Sicherungen überlegene Lichtbogenlöscheigenschaft besitzt.

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Diese Schmelzsicherung weist einen Basis- und Rumpfteil, eine Abdeckung, die auf dem Basis- und Rumpfteil befestigt wird, und ein Paar elektrisch leitender Anschlußdrähte auf, die aus dem Basisteil herausragen und teilweise in den Rumpfteil eingebettet sind. Der Basisteil ist mit einem Paar mit Abstand einander gegenüberstehender, aus der Basis hervortretender Vorsprünge versehen, die eine nach außen weisende Krümmungsfläche, im wesentlichen ebene Ober- und Unterflächen und zu einer Basisplatte senkrecht stehende innere Wände aufweisen, wobei die inneren Wände einander mit Abstand parallel gegenüberstehen. Die eingebetteten Enden der elektrisch leitenden Anschlußdrähte befinden sich in der Mitte der beiden Vorsprünge des Sicherungsrumpfteils. Von der oberen Fläche her ist in jedes Vorsprungteil bis etwa in dessen Mitte eine Nut eingeschnitten, die dann bezüglich der einander gegenüberstehenden senkrechten Innenwände horizontal abgewinkelt ist. Ein'Schmelzelement spannt sich zwischen den Anschlußleitern und liegt mit seinen Endabschnitten auf dem Nutgrund auf, wobei es mit den Anschlußdrähten verlötet ist.

Zur Verbesserung der thermischen Kapazität der Schmelzsicherung und um zu verhindern, daß bei dessen Verdampfung Lötmittel in die Umgebung der Sicherung verspritzt wird, wird ein Metallplättchen (z.B. ein Messingplättchen) oben .über die Lötfläche gesetzt und vorzugsweise mit einem Kleber dort festgelegt.

Nachfolgend wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in seinen Einzelheiten beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine zur Verwendung fertige, mit Abdeckkappe versehene Miniatur-Schmelzsicherung;

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Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Miniatur-Schmelzsicherung

bei abgenommener Abdeckkappe;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Schmelzsicherung vor Anbringung

des Schmelzelementes bei abgenommener Deckkappe; Fig. 4 eine Ansicht ähnlich Fig. 3 nach dem Auflöten des Schmelzelementes, das sich zwischen den Anschlüssen erstreckt;

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 in Fig. 4; und Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 in Fig. 4.

Die Miniatur-Schmelzsicherung ist in Fig. 1 in ihrer Gesamtheit mit 1 bezeichnet und weist ein Basisteil 5 auf, über das von oben eine Abdeckkappe 3 gesetzt ist und aus dem unten ein Paar von Anschlußelektroden 7, 7' hervorsteht. Die Anschlußelektroden 7,7' sind, wie es die Figuren 5 und 6 zeigen, in das Sicherungsbasisteil und den Rumpfkörper eingebettet, was noch näher beschrieben wird.

Fig. 2 läßt erkennen,daß aus der Basis des Rumpfkörpers zwei im wesentlichen identische, einander mit Abstand gegenüberstehende Vorsprünge 9, 9' herauswachsen, die gekrümmte Außenflächen 11, 11', ebene Oberseiten 13, 13' und Unterflächen (nicht gezeigt) und aufeinander hinweisende Innenflächen 15, 15' aufweisen, die zueinander parallel gerichtet sind. Die Anschlußelektroden 7, T durchsetzen die Vorsprungelemente 13, 13' und enden bei 17, 17' etwa in der halben Höhe, wie dies die Figuren 5 und 6 zeigen.

Die beiden Vorsprungelemente 9, 9' sind von einer Nut 19, 19' durchschnitten, die von der Oberseite her etwa bis zur Mitte und im rechten Winkel in die jeweilige Innenwand 13, 13' hinein verläuft. Ein Schmelzelement 21, z. B. ein elektrisch leitfähiger Draht, erstreckt sich zwischen den Enden 17, 17' der Anschlußelektroden 7, 7' derart, daß es sich am Grund der Nuten befindet und bei 23 mit den Elektroden verlötet ist.

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Aufgrund des beschriebenen Aufbaus der Miniatur-Schmelzsicherung und der Anordnung des Schmelzelementes in den Nuten besteht weniger Neigung zur Lichtbogenbildung, wenn durch die Sicherung ein Überlaststrom fließt, und wenn doch aufgrund übermäßig hoher Strombelastung ein Lichtbogen entsteht, kann er schneller erlöschen.

Wie ferner aus den Figuren 4, 5 und 6 ersichtlich ist, wird über die Lötstelle 23 ein relativ dünnes Messingkettchen 25 variabler Dicke angeordnet, das mit der Lötstelle unmittelbar Kontakt hat und beispielsweise auf ihr haftet. Das Messingplättchen 25 (gegebenenfalls irgendein anderes äquivalentes Plättchen) auf der Lötfläche übt zwei Punktionen aus, steigert nämlich die thermische Kapazität der Sicherung, so daß dann das Schmelzelement schneller schmilzt, und stellt einen Sicherheitsfaktor dar, indem es verhindert, daß beim Zerschmelzen des Sicherungselementes Lötmittel in die Umgebung versprüht wird.

Die Anschlußdrahtabschnitte im Rumpfteil der Schmelzsicherung, das Lötmaterial und die Messingplättchen sind vollständig von einer Isolierstoffwand 27 umgeben, die Teil des Rumpfkörpers ist.

Die an einem Ausführungsbeispiel vorstehend beschriebene Schmelzsicherung spricht schneller an und hat bessere Eigenschaften als die bisher bekannten Sicherungen für denselben Anwendungsbereich. Es wurde bereits erwähnt, daß die besondere Gestaltung der elektrisch leitenden Anschlußenden 7, 7¹ und des Schmelzelementes 21 bei Überlaststrom durch die Sicherung die Lichtbogenbildung erheblich herabsetzt und daß dann, wenn doch ein Lichtbogen auftritt, aufgrund übermäßig hohen Stromdurchgangs dieser schneller als bisher gelöscht wird. Durch Variation der Dicke der Plättchen 25, 25", die darüber hinaus ein Verspritzen des Lötmittels beim Wegdampfen des Schmelzelementes verhindern, kann man die thermische Kapazität der Sicherung erhöhen oder herabsetzen.

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Zusammenfassend wird eine Miniatur-SchmelzSicherung mit variabel anpaßbarer thermischer Kapazität und verbesserten Lichtbogeneigenschaften geschaffen, die einen Sicherungsbasis- und -rumpfkörper, eine Deckkappe und ein Paar elektrisch leitender Anschlüsse aufweist, die aus dem Basiskörper hervortreten und zu einem Teil darin eingebettet sind. Der Basiskörper weist ein Paar einander mit Abstand gegenüberstehender, aus ihm herauswachsender Vorsprünge auf, die gekrümmte Außenflächen, im wesentlichen ebene Ober- und Unterseiten,dazu senkrecht verlaufende Innenwandflächen aufweisen, wobei diese Innenwandflächen zueinander parallel mit Abstand gegenüberstehen. Die eingebetteten Enden der elektrisch leitenden Anschlüsse befinden sich bis zur Mitte in den VorSprüngen des Basiskörpers. In jeden dieser Vorsprünge ist vom oberen Ende her etwa bis zur Mitte eine Nut eingeschnitten, deren Grund horizontal in Richtung auf die Innenwände verläuft. Zwischen den Anschlußelektroden erstreckt sich das eigentliche Schmelzelement, das mit seinen Endabschnitten auf dem Nutgrund aufliegt und mit den Anschluß elementen verlötet ist. Metallplättchen, die in ihrer Dicke schwanken können, sind mit unmittelbarem Kontakt auf die Lötstellen aufgelegt, was die thermische Kapazität verbessert.

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Claims (4)

1. Patentanwälte

   Dr. Dieter ν. Bezold

   Dipl.-Ing. Peter Schütz

   Dipl.-ing. Wolfgang Heusler

   10881 /H/Mü/ga ^{8 Mür}'^ci"ien 86, Postfach 860260

   JA 54-114720

   vom 8. September 1979

   San-0 Industrial Co., Ltd. 6-10-3 Shinbashi, Minato-Ku Tokyo , Japan

   Miniatur-Schmelzsicherung

   PATE NT AN S PR Ü CHE

   Λ.) Elektrische Miniatur-Schmelzsicherung mit einem Basis-

   >rper, einer Deckkappe und einem Paar elektrisch leitender Anschlußdrähte, die im Basiskörper eingebettet sind und zu einem Teil daraus hervortreten, dadurch gekennzeichnet, daß der Basiskörper (5) ein Paar einander mit Abstand gegenüberstehender Vorsprünge (9,9') mit nach außen gekrümmter Oberfläche (11,11'), im wesentlichen ebener Oberfläche (13,13·) und Unterfläche und im wesentlichen senkrecht stehenden Innenwänden (15,15') aufweist, wobei die einander gegenüberstehenden Innenwände (15,15') beabstandet sind, daß die elektrisch leitenden Anschlußdrähte (I₁T) aus der Basis hervortreten und zum Teil in jeweils einen der Vorsprünge (9,9') eingebettet sind, daß von der Oberseite (13,13·) der Vorsprünge (9,9') in diese senkrecht, entsprechend der Lage der Enden der Anschlußdrähte (7,7'), Nuten (19,19') rechtwinklig zu den Innenwänden (15,15') eingeschnitten sind und daß sich zwischen den elektrisch leitenden Anschlüssen (7,7') ein Schmelzelement (21) erstreckt, das am Nutgrund verläuft und mit den Anschlußdrähten (7,T) verlötet ist.

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2. 2. Sicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußdrahte (1,1') sich etwa bis in die Mitte der Vorsprünge (9,9') von der Basis her und die Nuten (19,19') sich etwa bis zur Mitte der VorSprünge (9,9') erstrecken.
3. 3. Sicherung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Lötstellen (17,17') je ein Metallplättchen (25) befestigt ist.
4. 4. Sicherung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplättchen aus Messing bestehen.

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