-
Sicherung, die mit einem Schmelzdraht aus Chromnickel versehen ist
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherung, -die mit einem Schmelzdraht versehen
ist, der in- einem mit in bezug auf den Schmelzdraht indifferentemGas von niedrigem
Druck gefüllten Raum angeordnet ist.
-
Für viele Schwachstromzwecke, z. B. für empfindliche Meßinstrumente;
liegt oft das Bedürfnis nach Sicherungen vor, die schon bei sehr geringen Stromstärken,
etwa in der Größenordnung von ro bis zoomA, durchschmelzen und dadurch das Instrument
gegen ernstliche Beschädigung infolge eines zu hohen Stroms schützen.
-
Eine Sicherung für diesen Zweck muß nicht nur der Anforderung genügen,
daß sie für eine derart niedrige Maximalstromstärke von z. B. r o mA herstellbar
ist, sondern sie muß ;auch, um für eine Massenherstellung geeignet zu seile, leicht
herstellbar sein, d. h. der Ausschuß muß möglichst gering sein. Es kommt dazu noch
die notwendige Forderung, daß die Sicherung im Gebrauch unterhalb der 1VI,aximalstromstärl"e
eine möglichst große Lebensdauer besitzen soll. Die Sicherung .mach der Erfindung
genügt den gestellten Anforderungen in jeder Hinsicht.
-
Die Sicherung gemäß der Erfindung ist mit eklem Schmelzdraht versehen,
der aus sehr dünn ,ausgezogenem Chromnickel besteht. Die Verwendung von Chromnickel
ist zwar schon für Schmelzsicherungen und Widerstandsdrähte vorgeschlagen worden,
jedoch war man bis jetzt noch nicht zu der Erkenntnis gekommen, daß sich Chromnickel
gerade für den Zweck besonders eignet, eine :einwandfreie Schwachstromsicherung
zu liefern. Versuche haben gezeigt, d.aß Chromnickel dem Konstantan, das eine Kupfer-Nickel-Legierung
ist, überlegen ist. Die Zugfestigkeit des Chromnickels beträgt ungefähr 8okg/mm-,
was einen außerordentlich hohen Wert darstellt. Dadurch ist es möglich, einen aus
dieser Legierung hergestellten Draht leicht und ohne großen Ausschuß sehr dünn auszuziehen,
was mit Konstantan unmöglich ist.
-
Chromnickel hat auch den weiteren großen Vorteil, d,aß seine Widerstandskennlinie
sehr regelmäßig mit der Temperatur verläuft, während die Anordnung des Drahts in
einem entlüfteten oder mit Gas von niedrigem Druck gefüllten Raum den Vorzug hat,
daß der Wärmeverlust durch Leitung verhindert wird. Dadurch wird dem Draht wenig
Wärmeentzogen, so d:aß schon ein außerordentlich niedriger Strom sein Durchschmelzen
zur Folge haben kann. Die Wärmeverluste durch Strahlung
sind so
gering, daß sie praktisch vernachlässigt werden können. Obwohl die Wärmeverluste
in dem mit Gas niedrigen Drucks gefüllten Raum bedeutender als beim entlüfteten
Raum sind, können mit ersterem dennoch gute Ergebnisse erzielt werden, und bei zweckmäßiger
Wahl kann das Gas noch den weiteren Vorteil bieten, daß die beim Durchschmelzen
erzeugten Funken rasch gelöscht werden. Zu diesem Zweck wird zweckmäßig ein Gas
von großer Elektronenaffinität, z. B. 'Wasserstoff oder Stickstoff, benutzt; denn
zum Löschen des Funkens ist es erforderlich, däß die Elektronen möglichst rasch
aus der Funkenbahn entfernt werden. Wird nun ein Gas mit großer Elektronenaffinität
benutzt, so werden die imEntladüngsraum vorhandenen Elektronen sich mit den Gasmolekülen
zu negativen Ionen verbinden und dadurch ein Erlöschen des Funkens bewirken.
-
Die Verwendung eines Chromnickeldrahtes innerhalb eines mit einem
indifferenten Gas gefüllten Körpers ist ,auch in der Hinsicht ideal, daß die so
ausgebildete Sicherung eine sehr hohe Lebensdauer hat. Der Draht verdampft fast
nicht im Gegensatz zu anderen Materialien, die z. B. Kupfer enthalten.
-
'Natürlich ist man infolge der begrenzten Zugfestigkeit und Ziehbarkeit
des Chromnickels auch noch an eine bestimmte, wenn auch sehr geringe Mindeststromstärke
gebunden. Durch örtliche Schwächung des Drahtes kann aber dieser Weit noch heruntergebracht
werden. Ein hierzu vorzugsweise angewendetes Verfahren besteht darin, daß ein Draht
zwischen zwei mit einem Ätzmittel durchtränkte Kissen gelegt wird, die den Draht
örtlich umfassen und in dieser Weise durch Einwirkung des Ätzmittels eine Verringerung
des Querschnitts bewirken. Bei Verwendung der Sicherung wird der Draht an der geschwächten
Stelle zuerst durchschmelzen.
-
Da die Sicherung bei gewöhnlichen Netzspannungen verwendet werden
kann, ist es nötig, besondere Vorkehrungen zu treffen, um das Auftreten von Funken
zu verhindern. Zu diesem Zweck kann der Draht an zwei in einigem Abstand voneinander
liegenden Stellen in an sich bekannter Weise geschwächt werden. Wird nun der Draht
von dem Maximalstrom durchflossen, so schmilzt er an diesen zwei Stellen durch,
wodurch der ganze zwi--schenliegende Teil von den übrigbleibenden Drahtenden abgetrennt
wird, die so in einer gewissen Entfernung voneinander bleiben.