DE570441C - Schmelzsicherungspatrone mit zwei oder mehreren parallel geschalteten Teilleitern - Google Patents

Description

Zum Schutz von Stromverbrauchern vor zu starker Erwärmung sind unter anderem Sicherungen vorgeschlagen worden, die eine besonders hohe Empfindlichkeit gegenüber geringen, aber lang dauernden Erwärmungen durch folgenden Aufbau der Schmelzelemente erreichen.

Die Schmelzanordnung- dieser Patronen besteht aus zwei oder mehreren einander parallel geschalteten und nacheinander abschmelzenden Teilleitern. Der eine Leiter hat einen hohen Schmelzpunkt und besteht z. B. durchgehend aus Silber, während der andere aus mindestens zwei verschiedenen Aletallen zusammengesetzt ist. Ein Teil des zusammengesetzten Leiters besteht ebenfalls aus einem schwer schmelzbaren Metall, wie Silber, und der andere aus einem leicht schmelzenden Metall, z. B. Zinn, Blei ο. dgl.

Die einzelnen Schmelzteile der Anordnung sind so bemessen, daß sich folgende Wirkung ergibt. Jm normalen Zustand werden beide Leiter nur von einem Teil des Betriebsstrolnes durchflossen, der nicht ausreicht, einen von ihnen zum Schmelzen zu bringen. Tritt ein Überstrom auf, so wird das leicht schmelzende Metall des einen Leiters allmählich zum Abschmelzen gebracht und dadurch der Gesamtstrom auf den zweiten Leiter geschaltet. Dieser Leiter kommt dadurch zum Abschmelzen und unterbricht den Strom endgültig. Bei Kurzschluß schmilzt der mit der leicht schmelzenden Stelle hintereinandergeschaltete schwer schmelzende Teil des zusammengesetzten Teilleiters infolge seines gerin- · geren Wärmefassungsvermögens durch, bevor das leicht schmelzbare Metall zum Schmelzen kommt. Darauf tritt ebenfalls der zweite durchweg aus Silber bestehende Teilleiter in Tätigkeit.

Zweck und Wirkung dieser bekannten Sicherungen bestehen darin, die Sicherung für möglichst geringe Temperatur- oder Stromüberlastungen empfindlich zu machen und trotzdem das endgültige Abschalten des Stromes nicht durch das leicht schmelzende Metall vornehmen zu lassen, weil dann die Schaltflammen erhebliche Mengen Metalldämpfe erzeugen würden. Das leicht schmelzende Metall soll vielmehr bei Überstrom nur den Schaltvorgang einleiten, der dann von einem anderen Organ* nämlich dem parallel geschalteten Silberleiter, fortgesetzt \vird. Der zweite Leiter erzeugt infolge seines höheren Schmelzpunktes und des wesentlich geringeren Volumens nur eine geringe Menge Metalldampf.

Bedingung für diese Wirkung ist es, daß beide nacheinander wirkenden Teilleiter räumlich voneinander getrennt sind, weil sonst der zuletzt schmelzende Leiter das leicht schmelzende Metall des anderen Leiters mit ver-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Wilhelm Klement in Finkenkrug b. Berlin-Spandau.

dampfen würde. Man brachte daher die beiden Leiter in getrennte Kammern der Sicherung unter oder bildete das leicht schmelzende Organ des Teilleiters als Lötstelle aus, die man außerhalb der Sicherungspatrone anordnete.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Sicherungen von besonders hoher Abschmelzträgheit zu schaffen, die sich ίο mit den bei zweiteiligen Sicherungspatronen üblichen kleinen Abmessungen kurzschlußsicher herstellen lassen.

Bei der Lösung dieser Aufgabe verwendet die Erfindung Anordnungen, die den obenerwähnten bekannten Temperatursicherungen im Aufbau ähnlich sind. Diese bekannten Anordnungen kommen nämlich dem Streben der Erfindung insofern entgegen, als bei ihnen durch das Parallelschalten zweier Teilleiter, von denen erst der zu zweit abschmelzende die Unterbrechung des Stromes vornimmt, die Zeitdauer des Abschmelzvorgangs verlängert wird. Diese Eigenschaft soll durch die Erfindung bei möglichst geringem Raumbedarf der Sicherungspatrone gesteigert werden.

Die Erfindung geht davon aus, daß es für die Erzielung einer großen Schmelzträgheit an sich von untergeordneter Bedeutung ist, ob beim Abschmelzen des zu zweit ansprechenden Leiters das leicht schmelzende Metall des anderen Leiters zum Teil mitverdampft wird oder nicht. Ferner berücksichtigt die Erfindung, daß es, entgegen der bei den bekannten Anordnungen zugrunde liegenden Auffassung, durchaus möglich ist, das Abschalten des Betriebsstromes unmittelbar durch ein Schmelzorgan vornehmen zu lassen, das aus leicht schmelzendem Metall, z. B. Zinn, besteht, wenn man die das Organ umschließende Sicherungspatrone aus keramischem druckfestem Material herstellt, sie sorgfältig abdichtet und ihren Schmelzraum mit lichtbogenlöschendem Stoff, z. B. Quarzsand oder Kieselgur, anfüllt.

Daraus ergibt sich — und darin besteht der Grundgedanke der Erfindung —, daß man den einheitlich aus'gebildeten schwer schmelzenden Teilleiter und den zusammengesetzten Leiter in einem gemeinsamen Raum des Patroneninnern unterbringen kann. Man erhält dadurch nicht nur eine wesentliche Verringerung des benötigten Raumes, sondern auch eine Steigerung der Trägheit bzw. eine große Empfindlichkeit der Sicherungen auf geringe Überlastungen.

Bei Überstrom wird nämlich auch der erst später in Funktion tretende Hauptschmelzleiter stark erhitzt, ohne jedoch infolge seines hohen Schmelzpunktes abzuschmelzen. Die von ihm erzeugte Wärme teilt sich wegen der engen Nachbarschaft beider Leiter auch dem leicht schmelzbaren Teil des anderen Leiters mit. Dadurch wird, falls man den Querschnitt der Schmelzleiter genau so bemißt wie bei den bekannten Anordnungen mit räumlich getrennten Teilleitern, die Empfindlichkeit der Patrone erhöht. Wenn man weniger eine Steigerung der Empfindlichkeit auf geringe Überlastungen als eine besonders große Trägheit erstrebt, kann man durch die Anwendung der Erfindung die Leiterquerschnitte vergrößern und erhält dadurch eine wesentlich größere Abschmelzträgheit als bei den bekannten Anordnungen. Gleichzeitig wird dadurch der Widerstand der Sicherungspatrone und damit ihr Stromverbrauch herabgesetzt.

Auf der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung im Schnitt dargestellt.

In den Abbildungen ist 1 der keramische * Körper der Sicherungspatrone. Seine Bohrung ist durch Kontaktkappen 2 und 3 abgeschlossen. Zwischen den Kontaktkappen sind, abgesehen von dem Kenndraht 4, der infolge seines hohen Widerstandes keinen Einfluß auf die Schmelzvorgänge ausübt, mindestens zwei parallel geschaltete Teilleiter angeordnet. Der eine Leiter 5 besteht durchweg aus Silber. Der andere Leiter ist aus Silberdrähten 6 und einem Zwischenstück 7 aus leicht schmelzendem Metall, z. B. Zinn, zusammengesetzt, und zwar möglichst in der Weise, daß die Silberenden 6 sich nicht berühren, so daß der durch diese Leiter fließende Teilstrom beim Abfließen des Lotmetalls unmittelbar unterbrochen wird. Das Patroneninnere ist mit lichtbogenlöschender Masse gefüllt und durch Pfropfen 8 abgedichtet. Der Kenndraht 4 ist durch die Kontaktkappe 2 nach außen geführt und trägt in einer aus der Kappe gebildeten Mulde ein Kennplättchen, das nach dem Ansprechen der Patrone durch eine Feder fortgeschnellt wird. Die übliche Anordnung eines Paßzapfens ist auf der Zeichnung nicht angegeben, da diese Ausbildung für die Erfindung unwesentlich ist.

Bei der Patrone nach Abb. 1 besteht das leicht schmelzende Organ des einen Teilleiters ito aus einer Lötstelle 7, welche die beiden Silberenden 6 miteinander verbindet. Die Heizung der Lötstelle erfolgt durch die sich in den Schmelzstücken 5 und 6 entwickelnde Wärme.

Bei der Patrone nach Abb. 2 besteht der zusammengesetzte Teilleiter aus zwei Silberdrähten 6 und einem dazwischen angeordneten Zinndraht 7.

Abb. 3 zeigt eine Sicherungspatrone, deren zusammengesetzter Leiter aus zwei Zinndrähten 7 und drei Silberdrähten 6 besteht.

Die Anordnung ist so getroffen, daß sich an den Enden und zwischen den beiden Zinndrähten 7 je ein Drahtstück aus Silber befindet. Die Patrone hat gegenüber der nach Abb. 2 die Eigenschaft, daß das in zwei Teile aufgeteilte Zinn des Leiters nicht nur vom Rand der Patrone her, sondern auch von dem in der Mitte angeordneten Silberstück 6 erwärmt wird. Dadurch wird die Empfindlichkeit der Patrone oder bei entsprechender Bemessung der Leiterquerschnitte die Trägheit des Abschmelzvorganges erhöht.

Die dargestellten Ausführungsbeispiele, bei denen sich an den Enden des bei Überstrom zuerst ansprechenden Leiters Silberstücke befinden, haben den Vorteil, daß die Befestigung dieser Leiter in der gleichen Weise erfolgt wie die eines nur aus Silber bestehenden Leiters.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Schmelzsicherungspatrone mit zwei oder mehreren parallel geschalteten Teilleitern, von denen einer aus «chwer schmelzbarem Metall, wie Silber, besteht und ein anderer aus einem bei Kurzschluß zuerst abschmelzenden Silberstück und einem bei Überstrom verzögert abschmelzenden leicht schmelzbaren Metall, wie Zinn, zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich beide Teilleiter in einer gemeinsamen, nach außen kurzschlußsicher abgeschlossenen Bohrung des Patronenkörpers befinden.
2. 2. Sicherungspatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise beide Enden des zusammengesetzten Teilleiters aus schwer schmelzbaren Drähten bestehen, die das leichter schmelzbare Metallstück zwischen sich aufnehmen.
3. 3. Sicherungspatrone nach Anspruch 1, deren zusammengesetzter Teilleiter eine bei Überstrom schmelzende Lötstelle enthält, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Lötstelle entfernt von den Kontaktkappen der Patrone zwischen schwer schmelzbaren, insbesondere aus Silber bestehenden Leiterstücken befindet.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen