DE628068C - UEberlastungstraege Schmelzsicherung - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 28. MÄRZ 1936

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 628068 KLASSE 21 c GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. September 1928 ab

Die Schmelzleiter von Sicherungen wurden ursprünglich allgemein aus leicht schmelzenden Metallen, ζ. Β. Blei oder Zinn, hergestellt. Dabei waren die Schmelzstreifen im freien S Raum untergebracht, so daß die beim Abschalten entstehenden Metalldämpfe, und Gase frei entweichen konnten. Da die Dämpfe und die unter Umständen auftretenden Schaltflammen eine Gefahr für die Umgebung der Sicherung bedeuteten, ging man dazu über, sie in Gehäusen unterzubringen. Die Entwicklung dieser geschlossenen Sicherungen nahm zwei Wege, von denen der eine besonders in den Vereinigten Staaten von Amerika und der andere besonders in Deutschland vorherrschte. Die amerikanische Type hat gegenüber der deutschen bei gleicher Stromstärke einen beträchtlich größeren Schmelzraum. Das Patronengehäuse besteht gewöhnlich aus

so Fiber oder Preßstoff und hat häufig Auspufföffnungen.

In Deutschland war man bestrebt, die Abmessungen der Sicherungspatronen möglichst zu verkleinern. Das war jedoch bei Anwendung von Schmelzdrähten aus Blei oder Zinn nicht möglich, weil die entstehenden Dämpfe und Flammen nicht von dem verkleinerten Patronenraum aufgenommen werden konnten.

Man ging daher allgemein zur Verwendung von Silber über und stellte das Patronengehäuse aus unbrennbarem keramischem Material her. Ein Silberdraht erzeugt bei Kurzschluß weniger Dämpfe als ein der gleichen Abschmelzstronistärke entsprechender Draht aus Blei oder Zinn. Es gelang daher, die Sicherungspatronen vollkommen geschlossen auszubilden. Man stellte später immer höhere Anforderungen an die Betriebssicherheit der Patronen und hat heute bei den in Deutschland genormten, mit durchmesserabgestuften Paßzapfen versehenen D-Sicherungen durch Anwendung einer lichtbogenlöschenden Füllung und durch unverbrennbare Abdichtungen, z. B. aus Asbest, vor den metallenen Endkappen der Patronen eine unbedingte +5 Kurzschluß- und Feuersicherheit erreicht.

Schmelzdrähte aus Silber und Zinn ο. dgl. haben jedoch nicht eine gleiche Wirkungsweise. Ein Silberleiter hat unter gleichen Bedingungen einen, wesentlich geringeren Querschnitt. Wird daher die Stromstärke erreicht, bei welcher der Draht abschmelzen soll, so wird in kurzer Zeit die Schmelztemperatur erzeugt, so daß der Draht selbst bei nur kurz andauernden Überbelastungen bereits abschmilzt. Ein für die gleiche Abschmelzstrom-

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

Wilhelm Klement in Finkenkrug b. Berlin-Spandau.

stärke bestimmter Schmelzleiter aus Zinn o. dgl. hat besonders infolge seines größeren Querschnitts ein wesentlich größeres Wärmefassungsvermögen. Entsteht ein Überstrom, der an sich groß genug ist, ein Abschmelzen - zu bewirken, so dauert es geraume'Zeit, bis die Schmelztemperatur erreicht ist. Die Sicherung arbeitet überlastungsträge; sie erlaubt eine gewisse Zeit lang eine sogar mehrfache ίο Überbelastung.

Diese unterschiedliche Wirkungsweise der beiden Schmelzleiterarten war zur Zeit der Einführung der Schmelzleiter aus Silber im allgemeinen für kleinere Stromstärken, etwa bis 10 Amp., unbeachtlich. Die in dieser Stromstärke gesicherten Anschlüsse bestanden damals im wesentlichen nur aus Beleuchtungsanlagen, bei denen der beim Einschalten etwa auftretende Überstrom selbst für Silberdrahtsicherungen zu kurz ist, um ein Abschmelzen hervorzurufen. Mit der steigenden Anwendung von Hausgeräten mit elektromotorischem, ohne Anlasser einschaltbarem , Antrieb macht sich jedoch der Mangel an Überlastungsträgheit der üblichen Silberdrahtsicherungen immer unangenehmer bemerkbar.

Es liegen bereits Versuche vor, Sicherungen zu schaffen, die der Anforderung nach Überlastungsträgheit besser entsprechen. Man hat beispielsweise vorgeschlagen, die Patrone außer mit einem Schmelzleiter aus Silber noch mit einer besonderen Lötstelle aus Weichlot zu versehen. Der Silberleiter ist dabei für eine höhere als die für gewöhnlich auftretende Überlastungsstromstärke bestimmt; er dient lediglich als Sicherung gegen Kurzschlüsse. Die ebenfalls in den Stromkreis eingeschaltete, unter Federwirkung stehende Lötstelle spricht auf die sonst übliche Abschmelzstromstärke an und arbeitet überlastungsträge.

Diese Sicherungen haben größere Abmessungen als die bereits allgemein eingeführten Schraubstöpselsicherungen des D-Systems. Sie sind daher in den bestehenden Anschlußanlagen nicht verwendbar und wesentlich teurer als die normalen D-Patronen.

Man schuf ferner kleinere Überstromschalter mit thermischer oder thermischer und magnetischer Auslösung, die ebenfalls überlastungsträge arbeiten. "Diese Einrichtungen kommen aber mit ihren beweglichen Teilen nicht an die Einfachheit der Einsatzpatronen heran.

Die Erfindung gibt nun eine Lösung des Problems, wie sie einfacher kaum gedacht werden kann. Nach der Erfindung wird eine Patrone von der Ausbildung und Größe des normalisierten zweiteiligen Schraubstöpselsystems (D-Systems) mit einem Schmelzleiter aus Zinn oder einem anderen Metall versehen, das einen ähnlich niedrigen Schmelzpunkt und außerdem wie Zinn einen für das Unterbringen in einer gasdicht gieschlossenen feuersicheren Patrone notwendig niedrigen Druck beim Verdampfen aufweist.

Durch die Erfindung wird eine überlastungsträge, kurzschlußsichere Einsatzpatrone für Schmelzsicherungen geschaffen, die in ihrem Aufbau genau so einfach ist wie die üblichen Schmelzpatronen und die auch in den vorhandenen normalen Sicherungssockeln verwendbar ist.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß man in der grundsätzlichen Ablehnung von Schmelzdrähten aus Zinn, Blei o. dgl. für geschlossene,. kurzschluß- und feuerfeste Sicherungspatronen zu weit gegangen ist. Bei Versuchen hat sich herausgestellt, daß man Drähte aus Zinn, Blei o. dgl. vollkommen feuersicher in geschlossenen Patronen unterbringen kann, wenn man in an sich bekannter Weise die Kappen der Patrone vor dem Verbrennen schützt und die Schmelzkammer mit einem lichtbogenlöschenden Stoff versieht. Dabei muß nur, wenn außer dem Schmelzleiter noch ein besonderer Leiter als Unterbrechungsmelder benutzt wird, darauf geachtet werden, daß der Abstand zwischen beiden Drähten genügend groß ist, um ein Berühren beider auszuschließen. In diesem Falle könnte es nämlich vorkommen, daß beim Flüssigwerden des Schmelzleiters beide Drähte zusammenlöten.

Es sind z. B. nach der in Abb·. 1 der Zeichnung dargestellten, für Silberdrahtsicherungen allgemein gebräuchlichen Ausführung D-Patronen mit Zinndraht für 500 Volt hergestellt worden, die bei 6 Amp. vollkommen feuerlos abschalten.

In Abb. ι ist α der Körper der Patrone aus keramischem Material, d die Kammer, die den Schmelzleiter b und einen weiteren Leiter c aufnimmt. Der Leiter c dient lediglich als Unterbrechungsmelder. Er ist an der Vorderseite der Patrone nach außen geführt und trägt hier das sogenannte Kennplättchen e, das beim Abschmelzen des Leiters frei und durch die Feder/ von der Patrone fortgeschnellt wird. Die Kammer d ist mit Quarzsand ausgefüllt, g und h sind die Abschlußkappen der Patrone, an denen Schmelzleiter b und Unterbrechungsmelder c festgelötet sind, i und k sind Asbestpfropfen, die die Kontaktkappen g und h vor dem Verbrennen schützen.

Eine derartige Patrone mit einem Schmelzleiter aus Zinn spricht bei Kurzschluß prakttisch genau so an wie eine Patrone mit Silberdraht. Sie ist jedoch kurzzeitig mehrfach überlastbar. Man braucht also nur die bisher verwendeten Silberdrahtpatronen gegen eine

Patrone nach der Erfindung auszutauschen, um z. B. eine Hausanlage so abzusichern, -daß man Geräte mit elektromotorischem Antrieb verwenden kann, ohne daß die Sicherungen unerwünscht häufig abschmelzen.

Bei Patronen für größere Stromstärken kann es bei schwächeren Überlastungen vor- - kommen, daß der Schmelzleiter bei Überlastung schmilzt, aber nicht auseinanderfließt und trotz seines flüssigen Zustandes den Strom noch leitet.

Dieser Nachteil kann durch eine Anordnung vermieden werden, wie sie in Abb. 2 beispielsweise dargestellt ist. Hier ist innerhalb der Schmelzkammer ein Raumabschnitt m von der Sandfüllung frei gelassen, so daß hier der Schmelzleiter "auseinanderfließen kann, ohne durch die Sandfüllung gehindert zu sein. Die gleiche Anordnung .kann naturgemäß auch bei Patronen geringerer Stromstärke angewendet werden, wodurch sich die Abschaltsicherheit noch erhöht. 'Es ist ferner insbesondere bei Patronen über 6 Amp. empfehlenswert, die Verlötung des Schmelzdrahtes mit den Kappen besonders sorgfältig auszuführen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Überlastungsträge Schmelzsicherung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Patrone von der Ausbildung und Größe des normalisierten zweiteiligen Schraubstöpselsystems (D-Systems) mit einem Schmelzleiter aus Zinn oder einem anderen Metall versehen ist, das einen ähnlich niedrigen Schmelzpunkt und außerdem wie Zinn einen für das Unterbringen in einer gasdicht geschlossenen feuersicheren Patrone notwendig niedrigen Druck beim Verdampfen aufweist.

2. Überlastungsträge Schmelzsicherung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen vom lichtbogenlöschenden Stoff frei gelassenen Raumabschnitt in der Schmelzkammer.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen