DE426065C - Sicherungselement mit Schraubstoepselsicherung und einem von einer Heizspule umgebenen Waermeausloeser mit Schmelzlot - Google Patents

Description

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Die Erfindung· bezieht sich auf eine weitere Ausbildung des Sicherungselements mit Schraubsitöpselsicherung und einem von einer Heizspule umgebenen Wärmeauslöser mit Sdbmelzlot nach Patent 409199, bei welchem der auswechselbare Wärmeauslöser den Paßring für den Fußkontakt der Sicherungspatrone trägt und in dem ihn aufnehmenden Teil des Elements nach Stromstärke bzw. Auslösetemperatur unverwechselbar ist.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, da£ die Schmelzsicherung mit dem achsial dahinter angeordneten Wärmeauslöser mechanisch so gekuppelt ist, daß der Auslöser mittels der Schmelzsicherung in das Element einsetzbar und wiederherausnehmbar ist. Diese mechanische Verbindung kann in der Weise geschehen, daß das äußere Ende des Wärmeauslösers zu einer auf dem zapfenförmigen Fortsatz der Schmelzsicherung festklemmbaren Federbüchse ausgebildet ist. Dadurch werden sowohl die Einrichtung als auch die Bedienung des Sicherungselements wesentlich vereinfacht. Die im Hauptpatent vorgesehene Ausbildung des Sockels des Sicherungselements als Gehäuse mit abnehmbarem Oberteil und das jedesmalige Abnehmen des Oberteils des Sockels behufs Zugänglichmachung des Wärmeauislösers kommen in Fortfall. Zur Auswechslung der beiden zu erneuernden Teile braucht vielmehr nur noch der Kopf des Sicherungselements abgeschraubt zu werden, worauf Schmelzsicherung und Wärmeauslöser mit einem Handgriff gemeinsam aus dem Element herausgenommen und ebenso wieder einsresetzt werden können.

Auf der Zeichnung ist in den Abb. ι bis 5 ein Ausfühtrungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigen:

Abb. ι und 2 zwei Längsschnitte durch das Sicherungselement, wobei der Schaltstift des Wärmeauslösers in Abb. 1 sich in der Ruhestellung und in Abb. 2 in der Schaltstellung befindet,

Abb. 3 einen Wärmeauslöser mit einer zur Aufnahme eines Sicherungselements von höherer Abschmelzstromstärke dienenden Klemmbuchse im Achsenschnitt, und die

Abb. 4 und S wiederum je einen Längsschnitt durch das neue Sicherungselement mit Wärmeauslösern, deren Klemmbüchse eine noch größere lichte Weite als in Abb. 3 besitzt.

Die Abb. 5 bis 12 endlich veranschaulichen • ein Beispiel für die unverwechselbare Ausbildung des Wärmeauslösers.

In Abb. 1 ist 1 der Sockel des Sicherungselements, welcher die gleiche Grundflächenausdehnung, aber eine etwas größere Höhe besitzt als der Sockel eines gewöhnlichen Schmelzsicherungselements. In einer mittleren Höhlung 70 des Sockels 1 sind übereinander eine Heizspule 17 und ein Ring 71 aus Isolierstoff, vorteilhaft keramischer Masse, angeordnet. Die Heizspule 17 ist, wie üblich, um ein Metallrohr 22 gewickelt, das zur Aufnahme ' des Wärmeauslösers dient. Die Wicklung der Spule 17 ist an ihrem inneren Ende mit dem Metallrohr 22 und am äußeren Ende mit einer seitlichen Anschlußklemme 72 leitend verbunden Die Spule 17 ist, wie bekannt, so ausgebildet, daß sie sich in möglichster Übereinstimmung mit dem zu schützenden Stromkreis erwärmt. Beschaffenheit uind Zweck des Isolierringes 71 werden weiter unten näher erläutert. Oberhalb des Isolierringes 71 ist in einer Erweiterung der Aussparung 70 der Gewindering 73 befestigt, der zum Ausschrauben des mit einem Gewinderoihr 8 versehenen Kopfes 9 des Elements dient und mit einer zweiten seitlichen Anschlußklemme 74 leitend verbunden ist. Heizspule 17 und Isolierring 71 besitzen einen etwas größeren Außendurchmesser als der Gewindering 73, s"o daß sie | durch letzteren gegen unbefugte Herausnahme I und Auswechslung geschützt sind. Der zwisehen dem Isolierring 71 und dem Kopf 9 des Elements verbleibende Raum dient zur Aufnahme einer gewöhnlichen Schmelzsicherung, im Beispiel einer Diazedpatrone 10. Diese steht an ihrem Kopfkontakt mit dem Gewinderohr 8 in leitender Verbindung, während sie am Fuß durch den jetzt zu beschreibenden Wärmeauslöser mit dem Mittelrohr 22 der Heizspule 17 verbunden ist.

Der Wärmeauslöser besteht aus einer Metallhülse 30, die im Mittelrohr 22 der Heizspule sitzt und darin gerade so viel Spiel besitzt, daß sie leicht ein- und ausgeschoben werden kann. Die Hülse 30 ifaat einen metallischen Flansch 7 5, der auf dem oberen Flansch des Mittelrohres 22 der Heizspule 17 aufliegt und dadurch einen guten Kontakt mit diesem Rohr verbürgt. In der Hülse 30 ist ein Schaltstift 31 verschiebbar, der unter Wirkung einer ihn nach abwärts drückenden Feder 32 steht, aber gewöhnlich in seiner in Abb. 1 gezeichneten oberen Endlage festgelötet ist. Um das vollständige Herausschieben des Stifts 31 aus der Hülse 30 zu verhindern, ist einerseits der untere Rand der letzteren nach einwärts gebogen, anderseits besitzt der Schaltstift 31 an seinem oberen Ende einen Bund 76. Dieser Bund enthält gleichzeitig eine ringsum laufende Nut oder Rille "J7 zur Aufnahme des Lötmetalls, wodurch dieses gegen Verlust geschützt ist.

Der aus der Heizspule 17 nach oben herausragende Teil 78 des Führungsrohres 30 ist durch Anordnung mehrerer Längsschlitze zu einer nach innen federnden Klemmbuchse ausgebildet, deren lichte Weite dem Durchmesser des Paßstiftes io^a des Schmelzstöpsels 10 entspricht. Die an Ort befindliche Sicherung 10 greift mit ihrem Paßstift io^a in die Klemmbüchse 78 ein, die sich infolge der Federung ihrer Wandung auf dem Paßstift festklemmt. Dadurch sind die Schmelzsicherung und der Wärmeauslöser so miteinander gekuppelt, daß bei der Entfernung der Sicherung gleichzeitig der Auslöser aus dem Element herausgezogen wird. Die Klemmbüchse 78 bewirkt dabei gleichzeitig die elektrische Verbindung der Schmelzsicherung mit dem Wärmeauslöser, so daß eine besondere Kontaktscbraufoe entbehrlich ist. Je nach der gewünschten Abschmelzstromstärke der Sieherung 10 erhält die Klemmbüchse 78 eine andere lichte Weite, und zwar entspricht sie in Abb. ι und 2 dem Paßstift einer Patrone von 6 Amp. Abschmelzstromstärke, während die Klemmbüchse in den Abb. 3 bis 5 für die Aufnähme des Paßstiftes einer Patrone von 10, 15 und 25 Amp. eingerichtet ist. Da im letzteren Falle das äußere, als Klemmbuchse und Paßring dienende Ende 78 des Führungsrohres 30 einen größeren Durchmesser besitzt als der im Mittelrohr der Heizspule sitzende Teil 30, so entsteht am Führungsrohr eine Schulter 75«, welche als Anschlag und Kontaktfläohe zu dienen vermag, wodurch bei den Auslösern nach Abb. 3 bis 5 der besondere Flansch 75 entbehrlich ist.

Der den Schaltstift 31 und die Feder 32 enthaltende Teil des Fübrungsrohres 30 ist nach dem die Klemmbüchse bildenden Teil 78 hin offen, und die Belastungsfeder 32 des Schaltstifts 31 wird beim Einsetzen des Schmelzstöpsels 10 durch letzteren gespannt.

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Der Schaltstift 31 dient wie im Hauptpatent dazu, einen Kurzschluß zwischen den beiden Polen des zu schützenden Stromkreises herzustellen und dadurch die Sicherung 10 zum Abschalten zu bringen. Der Schaltstift 31 wirkt zu diesem Zwecke nach seiner auf das Auflöten der Lötstelle folgenden Abwärtsverschdebung mit einem unten im Sockel 1 des Elements vorgesehenen, aus Kupferkohle bestehenden Kontakt 33 zusammen, der mit einer dritten Klemme 34 leitend verbunden ist.

Das Element wird mit den beiden Klemmen 74, 72 in den einen der beiden Leiter des zu schützenden Stromkreises eingeschaltet.

Der Strom fließt dabei von der Klemme 74 durch die Schmelzsicherung 10, den Wärmeauslöser 30, 31 und die Heizspule 17 zur Klemme 72. Die dritte Klemme 34 wird mit dem zweiten Leiter des zu schützenden Stromkreises verbunden. Bei gewöhnlicher Belastung des zu schützenden Stromkreises befindet sich der Schaltstift 31 in seiner in Abb. 1 gezeichneten oberen Endstellung; so daß zwischen ihm und dem Kontakt 33 keine leitende Veras bindung besteht. Tritt infolge Überlastung des Stromkreises eine unzulässige Erwärmung ein, so wird durch die in Übereinstimmung mit dem Stromkreis sich erwärmende Heizspule 17 der Schaltstift 31 ausgelötet, worauf die Feder 32 den Stift 31 nach abwärts gegen den Kon- j takt 33 verschiebt. Dadurch wird hinter der Schmelzsicherung' 10 ein Kurzschluß zwischen den beiden Polen des Stromkreises hergestellt, was die Abschaltung des gefährdeten Strom kreises durch die Schmelzsicherung 10 zur Folge hat. Um die Schutzvorrichtung wieder instand zu setzen, wird der Kopf 9 des Elements abgeschraubt, worauf die Schmelzsicherung 10 gemeinsam mit dem Wäirmeauslöser durch einen einfachen Handgriff entfernt werden kann. Ist ; dies geschehen;, dann wird der Wärmeauslöser von ^! deTiSchmelzsicherunlg abgezogen und der Schaltstdft 31 in seine Auegangsstellung zurückbewegt, warin er durch das Erkalten des Lot- _:

metalls erneut festgelötet wird. Alsdann wird ^! der Auslöser auf eine neue Schmelzsicherung gesteckt und gemeinsam mit dieser in das Element eingesetzt und durch Aufschrauben des Kopfes 9 gesichert. Das Element ist dann wieder betriebsbereit.

Außer auf unzulässige Erwärmung kann die Scttutzvorrichtung natürlich auch auf plötzliche starke Überlastungen ansprechen, ohne daß der Wärmeauslöser in Tätigkeit tritt. In diesem Falle geschieht die Abschaltung unmittelbar duirch die Schmelzsicherung 10, und es braucht dann auch nur diese ausgewechselt zu werden. Der Zustand der Schmelzsicherung 10 ist, wie üblich, an einem im Schauloch 41 des Elementkopfes 9 sichtbaren Kennplättchen feststellbar, während der Zustand des Wärmeauslösers nach seiner gemeinsam mit der Schmelzsicherung stattfindenden Herausnahme aus dem Element an der Stellung des Schaltstiftes 31 erkennbar ist. Ragt dieser nicht aus der Hülse 30 heraus, dann hat nur die Schmelzsicherung angesprochen.

Um zu verhindern, daß an Stelle des für den Stromkreis vorgeschriebenen Auslösers ein Wärmeauslöser für eine höhere Auslösetemperatur bzw. Stromstärke eingesetzt wird, sind das Mittelrohr 22-der Heizspule 17 und das Führungsrohr 30 des Schaltstiftes 31 zweckmäßig im Durchmesser abgestuft, und zwar derart, daß ein großer Durchmesser einer hohen und ein kleiner Durchmesser einer niedrigen Auislösetemperatur entspricht. Es kann daher wohl ein Auslöser mit niedriger Auslös etemperatur, aber niemals ein Auslöser mit höherer Temperatur in das Element eingesetzt werden.

Um ferner zu verhüten, daß in das Element ein Wärmeauslöser eingesetzt wird, der zwar die vorgeschriebene Auslösetemperatur, aber einen Paßring für eine Schmelzsicherung von höherer Abschmelzstromstärke besitzt, als für den zu schützenden'Stromkreis vorgeschrieben, ist der bereits erwärmte Isolierring 71 vorgesehen. Dieser besitzt in Abb. 1 und 2 eine dem Außendurchmesser des am Wärmeauslöser vorgesehenen Flansches 75 und in den Abb. 4 und S eine dem Außendurchmesser der Klemmbüchse 78 bzw. der Schulter 7ζ^α entsprechende lichte Weite, so daß an Stelle des vorgeschriebenen Auslösers wohl ein Auslöser mit engerer Klemmbüchse, aber niemals ein Auslöser mit weiterer Klemmbüchse eingesetzt werden kann. Der Isolierring 71 dient weiter noch dazu, die Herstellung eines geschlossenen Stromkreises bei fehlendem. Wärmeauslöser zu too verhindern. Zu diesem Zwecke besitzt der Ring eine größere Höhe, als die Länge des Paßstiftes io^a des Schmelzstöpsels 10 beträgt, so daß dessen Fußkontakt das Mittelrohr 22 der Heizspule 77 nicht unmittelbar zu berühren vermag. Es entsteht also beim Einsetzen einer Schmelzsicherung ohne Wärmeauslöser keine leitende Verbindung zwischen der Sicherung 10 und der Heizspule 17.

Der Wärmeauslöser könnte z. B. auch, ahnlieh wie im Hauptpatent, im Mittelrohr 22 der Heizspule 17 einsahraubbar sein, in welchem Falle natürlich die Kupplung zwischen Auslöser und Säbmelzstöpsel so- beschaffen sein muß, daß der Wärmeauslöser unter Vermittlung der Schmelzsicherung gedreht und damit ein- und ausgeschraubt werden kann. An Stelle einer Metallegierung könnte zum Festlöten des Schaltstiftes 31 in der Hülse 30, insbesondere bei niedrigen Schmelztemperaturen, auch ein anderer geeigneter Stoff, z. B. Colophonium, Cellon, Bakelit o. dgl., ver-

ι. Sicberungselement nach Patent 40919g, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzsicherung mit dem achsial dahinter angeordneten Wärmeauslöser mechanisch

wendet werden. Statt der gezeichneten, seitlich angeordneten Klemmen könnten, wie bei Schmelzsicherungselementen üblich, rückwärtige Klemmen zur Verbindung des Elements mit dem zu schützenden Stromkreis vorgesehen sein.

Statt durch Durchmesserabstufung der Führungshülse 30 des Wärmeauslösers und des Mittelrohres 22 der Heizspule 17 könnte die ι Unverwechselbarkeit des Wärmeauslösers nach Auslösetemperatur bzw. Stromstärke auch durch am Auslöser vorgesehene seitliche Form- _; stücke erreicht werden, die mit entsprechenden Aussparungen des über der Heizspule 17 an- ; geordneten IsoHerringes 71 zusammenwirken. , Ein Beispiel hierfür ist in den Abb. 6 bis 12 j dargestellt, und zwar sind in diesen Abbildungen der Einfachheit halber nur der Isolierring im Querschnitt und Längsschnitt sowie die Führungshülse des Auslösers im Längsschnitt und in Ansicht von oben dargestellt.

Wie aus den Abb. 8 und 11 ersichtlich, sitzt auf der zur Aufnahme des Schaltstiftes dienenden Fübrungshülse 30 des Wärmeauslösers unterhalb der Klemmbüchse 78 eine Blechscheibe 80, die durch einen Ring 81 gehalten ist. Die Blechscheibe 80 ist am Rande mit zwei einander diametral gegenüberliegenden sektorförmigen Nocken 82 versehen, die je nach der Auslösetemperatur bzw. Stromstärke eine verschiedene Breite besitzen. Mit den Nocken 82 wirken an der Innenwandung des oberhalb der Heizspule 17 angeordneten Isolierringes 71 angebrachte, ebenfalls sektorförmige Ausschnitte 83 zusammen, deren Breite der Breite der Nocken 82 entspricht. Für die niedrigste Auslösetemperatur bzw. Stromstärke besitzen die Ausschnitte und Nocken die in Abb. 6 angegebene geringste Breite; ihre Breite wächst, wie aus den Abb. 7 bis 11 ersichtlich, mit der Auslösetemperatur bzw. Stromstärke bis zu der in Abb. 12 dargestellten größten Breite. Hierdurch ist es möglich, in das Element zwar einen Wärmeauslöser für eine niedrigere Auslösetemperatur bzw. Stromstärke einzusetzen, dagegen kann kein Wärmeäuslöser tür eine höhere als die vorgeschriebene Auslösetemperatur bzw. Stromstärke eingesetzt werden.

Claims (8)

1. Patent-Ansprüche:

   so verbunden ist, daß der Auslöser mittels der Schmelzsicherung in das Element einsetzbar und wiederherausnehmbar ist.
2. 2. Sicharungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende des Wäirmeauslösers zu einer auf dem zapfenförmigen Fortsatz der Schmelzsicherung festklemmbaren Federbüchse (78) ausgebildet ist.
3. 3. Sicberungselement nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen im Mittelrohr der Heizspule ein- und ausschiebbaren Wärmeauslöser, dessen Einschubbewegung durch einen Anschlag, z. B. einen Flansch oder eine Schulter, begrenzt ist.
4. 4. Sicheruingselement nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den verschiebbaren, aber gewöhnlich festgelöteten Schaltstift enthaltende Führungshülse des Wärmeauslösers nach der Klemmbüchse (78) hin offen ist und die den Scbakstift belastende Feder (32) durch die Schmelzsicherunig gespannt wird.
5. 5. Sicherungselement nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbüchse (78) des Wärmeauelösers von einem IsoHerring (71) umgeben ist, dessen lichte Weite so bemessen ist, daß das Einsetzen eines Wärmeauelösers mit weiterer Klemmbüchse unmöglich ist.
6. 6. Sicherungselement nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Heizspule und IsO'lierring einen etwas größeren Außendurchmesser besitzen als der zum Aufschrauben des Kopfes des Sicherungselements dienende Gewindering (73) und so durch letzteren gegen unbefugte Herausnahme gesichert sind.
7. 7. Sicheruogselement nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Isolierringes (71) so bemessen ist, daß bei fehlendem Wärmeauslöser eine unmittelbare elektrische Verbindung zwisehen Schmelzsicherung (10) und Heizspule (17) unmöglich ist.
8. 8. Sicherungselement nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstufung des Wärmeauslösers nach Auslösetemperatur bzw. Stromstärke durch das Zusammenwirken sektorförmiger Nocken (82) wechselnder Breite an einer auf der Führungshülse (30) des Auslösers befestigten Blechscheibe (80) mit entsprechenden Aussparungen (83) im IsoHerring (71) erfolgt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.