DE3045540A1

DE3045540A1 - Sicherungsvorrichtung fuer elektrischen stromkreis, insbesondere zur speisung eines motors

Info

Publication number: DE3045540A1
Application number: DE19803045540
Authority: DE
Inventors: Maurice Antoine Maurepas Jacquet; Geritt de Jong
Original assignee: Valeo SE
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1979-12-04
Filing date: 1980-12-03
Publication date: 1981-06-11
Also published as: IT8068836A0; FR2471039A1; ES8205332A1; IT1167306B; ES497427A0; FR2471039B1

Description

Sicherungsvorrichtung für elektrischen Stromkreis, insbesondere zur Speisung eines Motors

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherungsvorrichtung für einen elektrischen Stromkreis, insbesondere zur Speisung eines Motors.

Sie ist hauptsächlich anwendbar in Verbindung mit Elektromotoren, die einen Teil der Ausrüstung eines Kraftfahrzeuges bilden, insbesondere einer Klima- und/oder Lüftungseinrichtung der Fahrerkabine des Fahrzeuges, und bietet einen wirksamen Schutz der genannten Einrichtungen und der Fahrzeuge, die damit ausgerüstet sind.

Bisher wird ein Elektromotor als Bestandteil einer solchen Einrichtung in einen der zahlreichen Stromkreise im Fahrzeug vorgesehenen Stromkreise mit Sicherung geschaltet. Nun wurde aber festgestellt, daß sie die Stromzufuhr zum Motor nicht unterbrach, sogar wenn der Durchtritt des Speisestromes die Motortemperatur auf einen übermässigen Wert mit nach sich ziehender Brandgefahr erhöhte.

Diese Lücke ist teilweise darauf zurückzuführen, daß es in einem Kraftfahrzeug nicht möglich ist, eine Schutzeinrichtung mit Sicherungen vorzusehen, die soviele Sicherungen aufweist, als zu schützende Stromkreise vorhanden sind, ohne die Gefahr übermässiger Komplizierung. Die Zahl der zu einem Fahrzeug gehörenden Elektromotoren beträgt nahezu zehn Stück und die übrigen zu schützenden Stromkreise sind ebenfalls sehr zahlreich,

Man hat vorgeschlagen, einen Elektromotor mit einer zu seinem Schutz bestimmten Sicherung zu versehen, d.h. den Speisestrom zu unterbrechen, wenn die durch den Stromumlauf erzeugte Wärme übermässig wird, bisher ist jedoch keine Ausführung geeignet, die von der Kraftfahrzeugkonstruktion im wesentlichen auf Kostenebene gestellten Bedingungen zu befriedigen, da der Einbau einer

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solchen Sicherung sich meistens nicht in einfacher Weise durchführen lässt.

Es wurde übrigens festgestellt, daß immer zahlreichere Kraftfahrzeugmotoren mit einer oder mehreren Löschdrosselspulen entweder bei der Konstruktion oder nach Anbringung eines Radioempfangsgerätes im Fahrzeug ausgerüstet werden.

Der gemeinsame Einbau der Löschdrossel und der Sicherung wird dadurch umso schwieriger und manchmal sogar unmöglich.

Die Erfindung vermeidet alle diese Nachteile. Sie richtet sich auf eine Sicherungsvorrichtung zum Schutz eines Elektromotors, der einen Ausrüstungsbestandteil eines Kraftfahrzeuges bildet, besonders eines Motors, der zu einer Klima- und/oder Lüftungsanlage gehört und der einfach herzustellen ist, niedrige Gestehungskosten erfordert und durch sicheren Betrieb gekennzeichnet ist, wobei die erwähnte Vorrichtung die Rundfunkentstörung des Motors, zu dem sie gehört, sowie den Schutz desselben vor übermässiger Erhöhung der Temperatur infolge des durchfliessenden Speisestromes gewährleistet.

Die Erfindung zieht diesbezüglich Nutzen aus elastischen Kräften, die durch eine schraublinienförmige Wicklung entwickelt werden können, welche einen leitenden Stromkreis bildet, welcher zwei voneinander entfernte und durch eine schmelzbare Masse miteinander verbundene Leiter aufweist, wobei die Ausbildung des Leiterkreises ähnlich derjenigen einer Feder dazu benutzt wird, die Kräfte entstehen zu lassen, welche die beiden Leiterabschnitte voneinander abrücken lässt.

Somit gehören nach der Erfindung zum Speisestromkreis eines Elektromotors zwei Leiterabschnitte, die, voneinander entfernt, durch eine leicht schmelzbare Leitermasse miteinander verbunden sind, wobei vorteilhaft Mittel vorgesehen sind, damit, um die beiden Leiterabschnitte zum Abrücken voneinander zu bringen, so daß, wenn die Temperatur so hoch wird, daß die Masse schmilzt,

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nicht nur deren Verschwinden des Stromkreis unterbricht, sondern auch die zunehmende Entfernung der beiden Leiterabschnitte die Gewißheit der öffnung des Stromkreises trotz der Beeinflussung durch die Kräfte von aussen her gibt, wie sie aus der Schwerkraft oder den Schwingungen herrühren, denen der Motor unterworfen ist.

Der schraublinienförmige Leiterkreis nach der Erfindung bildet vorteilhaft eine Störschutzinduktanz.

In der folgenden, beispielshäber aufgeführten Beschreibung wird auf die beigefugtenZeichnungen Bezug genommen, und zwar zeigen in diesen

Fig. 1 eine Vorderansicht der Vorrichtung,

Fig. 2 eine Seitenansicht,

Fig. 3 ein Schema, das eine Herstellungsphase darstellt,

Fig. 4 eine Ansicht einer anderen Herstellungsphase in größerem Maßstab,

Fig. 5 eine Ansicht ähnlich Fig. 4, jedoch im Winkel von 90° zu dieser,

Fig. 6 eine Ansicht in größerem Maßstab eines Teils der Vorrichtung,

Fig. 7 eine Ansicht ähnlich Fig. 6, jedoch im Winkel von 90° zu dieser,

Fig. 8 eine Ansicht eines Teiles des mit der erfindungsgemässen Vorrichtung ausgestatteten Motors, und

Fig. 9 ein Kurvenbild.

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Die Vorrichtung umfasst einen Kern 11 (Fig. 1 und 2) in Röhrenform aus Ferrit oder einem anderen Material mit höheren magnetischen Eigenschaften und um diesen Kern ist schraublinienförmig ein Draht 12 gewickelt, der eine leitende Ader 13, vorteilhaft aus Kupfer, mit einer vorteilhaft aus Email gebildeten Verkleidung 14 enthält. Die Enden des Drahtes 12 bilden zwei deutlich geradlinige Litzen 15 bzw. 16. Die Litzen weisen nahe an ihren Enden 17 bzw. 18 keine Isolierung auf, und zwar wegen des elektrischen Anschlusses der Vorrichtung an den SpeiseStromkreis des Ankers des Elektromotors, den die Vorrichtung schützen soll.

Der Draht 12 ist nach Art einer Schraubenlinie 19 um den röhrenförmigen Kern 11 in Form von aneinanderstoßenden Spiralen gewickelt. In der Mitte der Wicklung bildet der Draht 12 im Verlauf der Fertigung eine Schleife 22 oder U-förmige Ausbildung mit zwei Zweigen 23 und 24, die in ihren Teilen entblösst sind, welche aus dem die Wicklung 19 einhüllenden , fiktiven Zylinder 25 vorspringen. Im Verlauf der Fertigung der Vorrichtung wird die Schleife 22, mit ihrem Scheitel 26 nach unten gerichtet, in ein Bad 27 (Fig. 3) aus Zinn oder einer geschmolzenen Zinnlegierung eingetaucht, das in einem Behälter 28 enthalten ist, und dann aus diesem Bad gezogen, so daß die genannte Schleife in eine Metallmasse 29 (Fig. 4 und 5) getaucht herauskommt. Die erwähnte Masse wird dann nach zwei in 31 und 32 schematisch angegebenen schrägen Einschnitten in Abschnitte getrennt, um ein Ansatzstück 3o zu beseitigen, so daß der Wicklung 19 in ihrem mittleren Teil ein Ansatzstück 33 (Fig. 6 und 7) anliegt, das aus einem kleinen Zinnblock 34 besteht, in den zwei Drahtabschnitte 35 und 36 eingetaucht sind, von denen der eine an eine Hälfte 46 einer Spirale der Wicklung 19, der andere an die Hälfte 45 der genannten Spirale angeschlossen ist, wobei der Stromfluß zwischen den beiden Drahtabschnitten durch das den Block 33 bildenden Metall hergestellt ist.

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Im Verlauf der Ausbildung der Wicklung 19 wurden die Litzen und 16 so angeordnet, daß sie beiderseits der diametralen Ebene 41 des Kerns 11 liegen, zu dem die Abschnitte 35 und 36 symmetrisch sind, und daß sie in Bezug auf diese Ebene leicht auseinander laufen.

Zur Montage der Vorrichtung werden die Enden 17 und 18 an Kontakte 42 und 43 angeschwexsst, die einander näher liegen als die Enden 17 und 18, wenn die Litzen 15 und 16 nicht belastet sind, so daß durch die Montage die genannten Litzen einander derart angenähert werden,daß sie beispielsweise deutlich zueinander parallel zu liegen kommen. Diese Annäherung der Litzen setzt die Spiralen 21 der Wicklung 19 unter mechanische Spannung derart, daß sie vom mechanischen Gesichtspunkt aus als eine Feder betrachtet werden können.

Unter diesen Bedingungen wird, wenn wegen des Durchflusses eines zu starken Stromes im Leiter 13 die Temperatur der Wicklung 19 zunimmt (der höchste Wert der Temperatur liegt in der Mitte dieser Wicklung vor, wo die Spiralen 44 und 45 sich befinden, von denen unmittelbar die Abschnitte 35 und 36 abhängen), das den Block 33 bildende Zinn geschmolzen, die von der Belastung durch das Zinn befreiten Abschnitte 35 und 36 entfernen sich genau unter der Wirkung der mechanischen Spannung der genannten Spiralen voneinander: Der zwischen die Enden 17 und geschaltete Stromkreis, von dem der Block 33 einen Teil ausmachte, wird so unterbrochen und bildet zwei getrennte Hälften 37,38, und die Entfernung zwischen den Abschnitten 35 und 36 bietet die Gewähr, daß kein Strom in den Ankerkreis des Motors eintreten kann; diese Entfernung behält wegen der direkten Abhängigkeit der Abschnitte 35 und 36 von den Spiralen 44 und 45 der Wicklung seinen Wert trotz der Schwingungen bei, denen der Motor unterworfen werden kann, wenn das Fahrzeug, auf dem er angebracht ist, auf der Strasse fährt.

Wie aus der Fig. 8 zu entnehmen ist, ist die schmelzbare Vorrichtung 51 mit ihrem Kern 11 auf zwei isolierenden Ständern 52 und 53 aus Kunststoff angebracht, die aus einer Plattform

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in fester Verbindung mit einer bügeiförmigen Stütze herausragen, die an einem Gehäuse 62 des Elektromotors 63 hängt, an dem ein Kabel 55 ausgehend von der zum Fahrzeug gehörenden Akkumulatorenbatterie endigt, das vermittelst der Klemme an der Litze 15 angebracht ist. Die andere, an der Klemme endigende Litze ist durch diese Klemme an eine Tresse angeschlossen, die zu einer Bürste des Motorkollektors 63 verläuft.

Die Wicklung spielt gleichzeitig die Rolle einer Störschutzvorrichtung für den zum Fahrzeug gehörenden Radioempfänger im Hinblick auf die Speisestromschwankungen des von ihm geschützten Motors.

Das Diagramm der Fig. 9 stellt den in Ordinaten ausgetragenen Strom als Funktion der in Abszissen ausgetragenen Zeit im Falle der Speisung eines Elektromotors dar, dessen Anker blockiert ist. Der zunächst sehr hohe Strom von 4o Ampere hat eine sich fortschreitend vermindernde Intensität gerade wegen der Temperaturerhöhung, wie durch die Kurve C gezeigt wird, bis er einen Wert in der Nähe von 2o Ampere annimmt, und gerade diese Erscheinung ist es, die im Fall der Verwendung eines bisher üblichen Schmelzsicherung dazu beiträgt, die Funktion der Sicherung zu verhindern, welche die Gesamtheit der Stromkreise überwachen soll, von denen der Motor einen Teil ausmacht. Mit der Sicherungsvorrichtung nach der Erfindung öffnet sich der Speisestromkreis des genannten Motors nach ungefähr 6o Sekunden, wie es die lotrechte Linie V zeigt.

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Claims

PAT EN^taNWÄI ΓΕ

DR.-ING. G. RIEBLING DR.-ING. P. RIEBLING _Γ

Dipi.-Ing., Ing. (grad.) Dipl.-Ing. ^L)H O

Zugelassene Vertreter beim Europäischen Patentamt

Professional Representatives before European Patent Off ice

Mandataires agrees pres !'Office europeen des brevets

Mein Zeichen

V 1o9-ku

Bitte in der Antwort wiederholen

ihr zeichen . ihre Nacnncht vom D-8990 Lindau (Bodensee)

Rennerle 10 Postfach 3160
2. Dezember 198o

Betreff: Anmelder: VALEO, 64, avenue de la Grande-Armee 75o17 Paris/Frankreich

Patentansprüche

( 1. !sicherungsvorrichtung als Überlastschutz eines Elektromotors bei zu hohem Strom, insbesondere eines Motors als Teil einer Klima- und/oder Lüftungsanlage für die Führerkabine eines Kraftfahrzeuges, bestehend in Reihenschaltung aus dem Speisestromkreis, einem zwei vom Speisestrom durchflossene Leiter verbindenden Schmelzkörper, wobei mindestens einer der Leiter einer mechanischen Beanspruchung unterworfen ist, die ihn vom anderen zu entfernen bestrebt ist, so daß der Stromkreis unterbrochen wird, wenn der erwähnte Körper von einem Strom mit einer einen vorgegebenen Wert übersteigenden Intensität durchflossen wird und schmilzt, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Leiter (37,38) einen Teil einer Wicklung (19) mit einer eine Feder bildenden, schraubenlinienformxgen Ausbildung bildet, deren beide Endabzweigungen (15,16) an den Speisestromkreis angeschlossen werden können.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Wicklung (19) um einen

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Fernsprecher: Fernschreiber: Telegramm-Adresse Bankkonten Postscheckkonto

Lindau (08382) 054374(pald) palri Imdau Bayer Veremsbank Lindau IB) Nr 1208578 (BLZ 73520074) München 29525-809

und 5025 Hypo Bank Lindau iß) Nr 6670-278920 (BLZ 73520642)

Vnlksbdrik Lindau (B) Nr 51 720000 (BLZ 73590120)

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Kern (11) aus Ferrit oder ähnlichem Material herum gelegt ist und gleichzeitig ein Funkentstörungsinduktanz bildet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Leitern (37,38) durch den Schmelzkörper (33) etwa in der Mitte der Wicklung (19) miteinander verbunden sind.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung (19) in zwei fast geradlinigen Zweigen (15,16) endigt, die zueinander inbezug auf eine längs durch die Wicklung (19) gelegte Mittellinie (41) symmetrisch liegen und beispielsweise voneinander abweichen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch

gekennze ichnet, daß nach Einbau in den Stromkreis die erwähnten Verzweigungen (15,16) einander angenähert werden, wodurch die mechanische Spannung der Wicklung (19) für die Beanspruchung da: genannten Leiter zur Entfernung voneinander erzeugt wird.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß die Wicklung

(19) aus einem Draht (12) mit leitender Kupferader und isolierender Umhüllung besteht.
7. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche zur Herstellung einer Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet , daß eine Wicklung (19) in Schraubenlinienform aus leitendem Draht (12) gebildet wird, wobei eine ü-förmige Schleife im mittleren Teil der Wicklung reserviert bleibt, dann diese Schleife (22) in ein Bad (27)aus geschmolzenem Metall getaucht wird und, nachdem die Schleife aus dem Bad unter Mitnahme einer die Schleife ummantelnden Metallmasse (29) diese Masse (29) in Querrichtung durchschnitten wird, wodurch gleichzeitig die Verzweigungen der Schleife (22) geteilt werden. 130024/0844
8. Verfahren nach Anspruch 7- dadurch

gekennzeichnet, daß die Trennung in Querrichtung nach zwei Schrägflächen (31,32) erfolgt, deren Kante deutlich in der Ebene der Schleife liegt.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Draht (12) der Wicklung (19) eine leitende Ader und eine isolierende Verkleidung enthält und von der isolierenden Ummantelung in dem die Schleife (22) bildenden Teil entblösst ist.

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