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Feinsicherung für größere Stromstärken Die steigende Anwendung der
Elektrizität für die verschiedensten Zwecke brachte die Forderung mit sich, die
einzelnen Stromverbraucher :selbst durch Sicherungen zu schützen. Diese Sicherungen
sollen die Geräte nicht nur bei Kurzschlüssen, sondern auch bei einer Stromaufnahme,
die über dem Normalwert liegt, z. B. bei Anlegung einer zu hohen Spannung, abschalten
und das Gerät so vor Überlastung schützen. Die Sicherungen müssen also dem Stromverbrauch
der Geräte weitgehendst angepaßt sein.
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Für diese Zwecke haben sich am besten die sog. Feinsicherungen bewährt.
Eine solche Sicherung besitzt eine oder mehrere hinbereinandergeschaltete, unter
Federspannung stehende Lötstellen, von denen eine bei Strombelastung zum Schmelzen
kommt. ' In der Abb. I ist eine Feinsicherung dieser Art dargestellt. Die in der
Stromrichtung liegende Feder i zieht beim Abschalten die Lötstelle q. der zusammengelöteten
Drähte a und 3 ,auseinander und unterbricht .so die Sicherung. Die Lötstelle 5 kommt
hierbei nicht zum Ansprechen, da die Schmelzwärme durch die im Querschnitt stärkere
Feder abgeleitet wird.
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Diese Feinsicherungen lassen sich für Stromstärken von wenigen Milliamperen
bis etwa a A verhältnismäßig einfach herstellen. Bei größeren Stromstärken aber
ist für die Feder, die gleichzeitig die Stromleitung übernimmt, ein großer Querschnitterforderlich,
damit die Feder durch die Stromwärme nicht ausgeglüht wird und so die Spannkraft
verliert. Anderseits besitzt eine solche starke Feder auch eine große Zugkraft die
die Lötstelle ¢ übermäßig beansprucht und besonders bei Erschütterungen leicht auseinanderreißt,
,ohne daß eine Überlastung der Sicherungen vorzulieben braucht.
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Um eine zu große Wärmebelastung der Zugfeder zu vermeiden, hat man
bereits parallel zu der Feder einen Leiter angeordnet, der die Stromleitung übernimmt.
Da dieser aber beim Abschalten mit der Feder zurückgezogen wer-
den muß, um die Sicherung einwandfrei zu unterbrechen, darf er
keine zu große Eigensteifigkeit besitzen bzw. muß hochflexibel sein. Die erforderlichen
Querschnitte werden bei größeren Stromstärken aber auch hier so groß, daß die Unterbringung
in den verhältnismäßig kleinen Gerätesicherungen nicht möglich ist. Eine Entlastung
der Lötstellen von dem starken Zug der Feder ist bei dieser Ausführung aber auch
nicht gegeben, so daß leicht das vorerwähnte Reißen der Lötstellen eintreten kann.
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Bei einer anderen Lösung ist die Sicherung aufgeteilt in einen einfachen
Schmelzleiter und eine dazu parallel geschaltete Lötstelle, die unter Federzug steht.
Diese Ausführung, bei der die Zugfeder auf einem stärkeren Draht geführt wird, dessen
Fortsetzung der einfache Schmelzleiter bildet, ist zwar auch fürgrößere Stromstärken
geeignet. Die Lötstelle des Feinsicherungsteils steht aber auch unter Federzug und
ist so der Gefahr vorzeitigen Reißens ausgesetzt. Ein weiterer Nachteil ist die
flinke Charakteristik dieser Ausführung gegenüber den vorgenannten Feinsicherungen,
die durch den einfachen Schmelzleiter, der den Hauptteil der Sicherung bildet, bedingt
isst.
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Die nachbeschriebene Erfindung beseitigt diese Nachteile dadurch,
daß die Spannung der Feder von der zum Ansprechen kommenden Lötstelle bis zum Abschalten
ferngehalten wird und dabei doch die Feinsicherungscharakteristik auch für größere
Stromstärken erhalten bleibt. Dies wird :erreicht durch einen parallel zu der üblichen
Zugfeder in einer Feinsicherung geführten Draht mit verhältnismäßig hoher Eigensteifigkeit,
der die Stromzuführung zu dem Schmelzleiter übernimmt, und zwar dadurch, daß er
an seinem Ende mit dem eigentlichen Schmelzleiter durch Lötung verbunden ist. Diese
Lötstelle wird zweckmäßig mit einem Lot durchgeführt, welches :einen niedrigeren
Schmelzpunkt hat als das Lot, welches für die Abschaltlötstellle der Feinsicherung
verwendet wird.
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An der Abb. II ist Beine Ausführungsart der Neuerung dargestellt.
Wie bei normalen Feinsicherungen ist mit der Zugfeder i ein Schmelzdraht 2 durch
die Löt- oder Schweißstelle 5 verbunden. Mit diesem steht durch die Lötstelle q.
ein weiterer Schmelzdraht 3 in leitender Verbindung. Die Neuerung besteht darin,
daß parallel zu der Zugfeder i ein stärkerer Stromleiter 9 geführt ist, der hinter
der Feder in einer Öse io endet. Durch diese Öse ist der Schmelzdraht 2 geführt
und eingelötet. Durch das hier zur Verwendung kommende Lot wird, um immer eine einwandfreie
Abschaltung zu sichern, ein Lot mit einem tiefer liegenden Schmelzpunkt verwendet
als das, welches für die Lötstelle 4 Verwendung findet. Die Zugfeder i kann bei
dieser Neuerung die Lötstelle ¢ nicht mechanisch belasten, da die Spannkraft der
Feder in der Öse io durch die Einlötung .aufgefangen wird. Der ganze Aufbau ist
in bekannter Weise in ein Sicherungsrohr 6, vorzugsweise aus Glas. -eingesetzt und
an die Kontaktkappen 7 und 8 festgelötet.
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Im Betrieb fließt der größte Teil des Stromes über den Stromleiter
9 und tritt über die Öse und Lötstelle i o auf den Schmelzleiter ? über. Durch Verwendung
eines geeigneten Widerstandsmaterials für die Zugfeder i und eines guten elektrischen
Leiters für den Stromleiter 9 kann der Stromfluß über die Zugfeder auf einen ganz
geringen Wert herabgesetzt werden, so daß auch bei großen Stromstärken die Gefahr
des Ausglühens für die Feder nicht besteht. Durch diese Maßnahme läßt sich ferner
erreichen, daß für verschiedene Stromstärken die gleiche Feder verwendet t=: erden
kann.
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Bei einer Überlastung der Sicherung erwärmen sich die Schmelzleiter
2 und 3. Die Stromwärme ist bei einer bestimmten Belastung so stark, daß das leichtschmelzende
Lot in der Öse io zum Schmelzen kommt. Dieser Umstand bringt .eine Widerstandserhöhung
und damit .eine weitere Erwärmung mit sich. Hierdurch kommt auch die Lötstelle ,4
zum Schmelzen, und die Zugfeder i kann nun ganz auswirken und die Lötstelle q. unterbrechen,
da der Schmelzleiter 2 in der Öse nicht mehr festgehalten wird.
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Eine solche unterbrochene Sicherung ist in der Abb. III dargestellt.
Der Schmelzleiter 2 ist hier durch die Feder i ganz aus der Öse io herausgezogen.
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Eine Vereinfachung im Aufbau läßt sich noch dadurch erreichen, daß
die Feder i einen längeren Schenkel erhält, so daß sich das Ansetzen des Schmelzleiters
2 und damit die Lötstelle 5 erübrigt. Der Schenkel der Feder ist dann bis zur Lötstelle
q. durchgeführt.
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Auch liegt es im Rahmen der Erfindung, den Stromleiter 9 nicht um
die Feder i herum, sondern durch diese hindurchzuführen, wenn dies .aus Raummangel
o. dgl. nötig sein sollte.
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Ebenso kann der Stromleiter 9 an Stelle der Öse auch nur mit einer
Abwinkelung versehen sein, die .an den Schmelzleiter z angelötet ist.
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Um eine große Unterbrechungsstrecke, wie diese für höhere Spannungen
nötig ist, zu erreichen, empfiehlt es sich, nicht nur auf eine Seite der Sicherung
eine Feder i mit einem Stromleiter 9 anzubringen, sondern für beide Seiten einen
solchen Aufbau vorzusehen. Zwischen zwei Stromleitern, von denen jeder eine Öse
io besitzt, befindet sich dann eine Lötstelle 4.. Beim Abschalten hat die Unterbrechungsstrecke
durch die beiderseitigen Federn die doppelte Länge.
Die Sicherungen
nach dem Erfindungsgegenstand lassen sich auch ohne Schwierigkeit mit einem Kennmelder
ausrüsten. Dieser wird zweckmäßig ,auf dem Federende bei der Lötstelle 5 in Form
einer Kugel oder Walze befestigt.