DE527944C - Schmelzsicherungspatrone - Google Patents

Description

Es besteht das Bedürfnis nach Schmelzsicherungen für elektrische Stromverbrauchsanlagen, die kurzzeitige Stromstöße von etwa dem Siebenfachen des Nennstromes etwa ¹Z₁₀ Sekunden aushalten, trotzdem aber bei andauernd unzulässigen Belastungen von etwa dem 1,5- bis i,8fachen Wert des Nennstromes nach einiger Zeit durch Abschmelzen den Strom unterbrechen.

Diese Aufgabe kann dadurch gelöst werden, daß man die Sicherung mit einem Schmelzleiter aus Silber, Kupfer oder einem anderen Metall mit ähnlich hohem Schmelzpunkt versieht und außerdem noch eine Lötstelle o. dgl. anbringt, die einen wesentlich niedrigeren Schmelzpunkt hat. Diese Lötstelle kann z. B. aus einer der bekannten Legierungen mit niedrigerem Schmelzpunkt (Wood-Metall o. dgl.) bestehen.

ao Die bisher vorgeschlagenen Sicherungen dieser Art haben einen wesentlich verwickeiteren Aufbau als die üblichen, praktisch unüberlastbaren (Silberdraht-) Patronen. Sie erfordern ferner so große Abmessungen, daß sie in den normalen Sicherungssockeln oder Sockeln ähnlicher Größe nicht verwendbar sind. Ferner benötigen sie eine besondere Bedienungsweise, die schwieriger ist als die der Silberdrahtpatronen.

Man hat schon vorgeschlagen, die trägen Sicherungen dadurch zu vereinfachen, daß man die Schmelzleiter in einer besonderen Patrone unterbrachte, die dann genau so bedient wurde wie normale, unüberlastbare Patronen. Die Lötstelle lag dabei außerhalb der Schmelzpatrone. Derartige Sicherungen müssen aber beim Auswechseln besonders angelötet werden. Es sind ferner besonders konstruierte Sicherungssockel erforderlich, die eine mit der Lötstelle versehene Schaltvorrichtung aufnehmen. Gewöhnlich sind außerdem noch besondere Heizelemente erforderlich, die die Lötstelle bei Überstrom zum Schmelzen bringen.

Durch die Erfindung wird eine Sicherungspatrone geschaffen, deren Aufbau nahezu ebenso einfach ist wie der der normalen Silberdrahtpatronen und deren Abmessungen im wesentlichen denen der üblichen wenig überlastbaren Schmelzpatronen entsprechen. Infolgedessen ist es möglich, die Patronen in ähnlichen oder den gleichen Sicherungssockeln zu verwenden wie die unüberlastbaren Patronen und sie auch in der gleichen Weise zu bedienen.

Die Schmelzsicherungspatrone nach der Erfindung enthält einen oder mehrere Schmelzleiter von hohem Schmelzpunkt mit einem leicht schmelzbaren Zwischenstück von wesentlich stärkerem Querschnitt. Sämtliche Teile der Sicherung sind im Innern der Patrone untergebracht, und zwar das leicht schmelzbare Zwischenstück in einem freien Raum und der Schmelzleiter in lichtbogenlöschender Füllung. Weitere Teile sind nicht vorhanden. Die zum Abschmelzen des Zwi-

schenstückes notwendige Wärme wird von den Schmelzleiter!! und vom Zwischenstück selbst erzeugt.

Zwei Ausführungsformen einer solchen Sicherung sind in Fig. ι und 2 dargestellt. Fig. 3 zeigt eine Einzelheit in vergrößertem Maßstab. 1 sind die Schmelzleiter von hohem Schmelzpunkt, und 2 sind die leicht schmelzbaren Zwischenstücke. In Fig. 1 hat die Patrone zwei Schmelzleiter mit je einem Zwischenstück, in Fig. 2 sind zwei Schmelzleiter zu einem gemeinsamen Zwischenstück geführt. Hierbei ist es zweckmäßig·, das Zwischenstück nicht mit Füllmasse zu umgeben, sondern es in einer besonderen Luftkammer 3 zu führen, damit das leicht flüssige Metall frei abschmelzen kann. Es genügt hierzu ein Raum von etwa 6 mm Länge. Dieser Zwischenraum verhindert außerdem, daß zuviel Wärme an die Umgebung abgegeben wird. Wird dieser Zwischenraum von Asbestwänden 4 abg-egrenzt, entweder nur oben und unten (Fig. 1) oder auf allen Seiten (Fig. i~), und der übrige Teil des Schmelzraumes in üblicher Weise durch Quarzsand 5 o. dgl. angefüllt, so wird die Patrone kurzschluß- und abschaltsicher bis zu 500 Volt Gleichstrom, genügt also den für solche Sicherungspatronen vom V. D. E. gestellten Anforderangen.

Bei schwachen Überlastungen zeigt es sich, daß das leicht schmelzbare Zwischenstück sehr bald schmilzt, und zwar bevor die Leitungsenden glühend werden. Der Isolierkörper der Sicherung kann demzufolge keine hohe Temperatur annehmen. Bei Verwendung von Silberdrähten der bisher üblichen geschlossenen Sicherungseinsätze beträgt dagegen beispielsweise bei einer Patrone für 20 A die Temperatur des Isolierkörpers bei Nennstrombelastung 55⁰, bei Belastung mit dem Maximalprüfstrom bis zum Abschmelzen dagegen 200⁰.

Je nach dem Querschnitt des eingesetzten Schmelzzwischenstückes nimmt die Schmelzsicherung eine verschieden hohe Überlastungsträgheit an; diese ist sehr gering, wenn der Querschnitt des Zwischenstücks etwa gleich ist demjenigen der Zuleitungsstücke, sie wird aber recht beträchtlich bei Verstärkung des Zwischenstücks um das Vielfache. So hat sich als brauchbar für eine Sicherungspatrone mit einem Nennstrom von 15. A und einem Grenzstrom von 21 A ein Zwischenstück aus Wood-Metall erwiesen, dessen Länge 1 cm bei einem Querschnitt von 1,2 qmm beträgt. Bei einer Gesamtlänge der Patrone von 50 mm ergibt sich, daß ein Strom von 4X15 = 60 A noch ι Sekunde und ein Strom 7X15 =105 A noch ¹Z₁₀ Sekunde ertragen wird, während die gleich lange übliche Patrone mit demselben Nenn- und Grenzstrom bereits bei dem Vierfachen des Nennstromes in Vio Sekunde abschmilzt.

Besondere Schwierigkeit bietet die Herstellung des Zwischenstücks aus einer leicht schmelzbaren Legierung. Es läßt sich dieses Zwischenstück am besten aus einem U-förmig gebogenen Blechstück herstellen, in dessen Hohlraum die beiden Drahtenden eingelötet werden. Dies geschieht am besten so, wie Fig. 3 zeigt, daß man die Zuführungsleitungen in einem Stück in das U-förmige Blech einlegt, dann an beiden Enden des Zwischenstücks den Leiter mit dem Zwischenstück verlötet und zuletzt das vorstehende Verbindungsstück entfernt. Aber auch die Herstellung des dünnwandigen Bleches aus leicht schmelzbarer Legierung bietet Schwierigkeiten, da diese vielfach spröde sind. Aus einem spröden Stab wird deshalb durch Quetschen unter der Presse ein sehr biegsamer Blechstreifen hergestellt. SchließEch ist auf die Verbindungsstelle zwischen den Zuleitungsdrähten und die Anschlußkontaktstellen des Schmelzeinsatzes zu achten. Hierbei ist vorteilhaft ebenfalls leicht schmelzbares Lot zu verwenden, dessen Schmelzpunkt am besten nicht wesentlich höher als der des Zwischenstücksist, da sonst leicht die Verbindung zwischen Zuleitungen und Zwischenstück infolge der Wärmeübertragung beim Anlöten an die Anschlußkontakte ausgelötet wird.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schmelzsicherungspatrone, enthaltend einen Schmelzleiter von hohem Schmelzpunkt mit einem leicht schmelzbaren Zwischenstück von wesentlich stärkerem Querschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß das leicht schmelzbare Zwischenstück in einem freien Raum der Patrone untergebracht ist, während der Schmelzleiter der Patrone in lichtbogenlöschender Füllung eingebettet ist.

2. Schmelzsicherungspatrone nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück aus. einem U-förmigen Blech besteht.

3. Verfahren zum Herstellen von Schmelzsicherungspatronen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das leicht schmelzbare Metall durch Quetschen in Blechform übergeführt und dann U-förmig gebogen wird.

4. Verfahren zum Herstellen von Schmelzsicherungspatronen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verbinden des Zwischenstücks· mit den Zuleitungen ein durchlaufender schleifenförmiger Draht verwendet wird₄

dessen Schleifenstück nach, dem Verlöten entfernt wird.

S. Verfahren zum Herstellen von Schmelzsicherungspatronen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verlöten der Zuleitungsdrähte mit den Anschlußkontaktstücken leicht schmelzendes Lötmaterial verwendet wird, dessen Schmelzpunkt nicht wesentlich höher ist als der des Zwischenstücks.

Hierzu ι Matt Zeiclinunpen