DE733525C

DE733525C - Fuse with a supporting body for the fusible conductor

Info

Publication number: DE733525C
Application number: DEN43551D
Authority: DE
Inventors: Johannes Antonius Maria Van Dr
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1938-09-01
Filing date: 1939-08-30
Publication date: 1943-03-29
Also published as: GB532413A; NL54815C; CH222363A; BE436228A; US2302820A; FR859685A

Description

Bei Schmelzsicherungen für elektrische Stromkreise macht sich häufig der Wunsch geltend, über eine Sicherung verfügen zu können, die imstande ist, eine Stromstärke, die größer als der Grenzstrom der Sicherung ist, während einer verhältnismäßig langen Zeit, d. h. während einer Zeit länger als die Aufheizzeit der Sicherung, wiederholt auszuhalten, während außerdem die Forderung gestelltThe desire often arises when it comes to fuses for electrical circuits claims to have a fuse that is able to handle an amperage that is greater than the limit current of the fuse for a relatively long time, d. H. to withstand repeatedly for a time longer than the heating-up time of the fuse, while also made the claim

ίο wird, daß die betreffende Sicherung bei der gleichen Stromstärke bei einmaliger Belastung während eines Zeitraumes, der nur wenig länger als die obenerwähnte, verhältnismäßig lange Zeit ist, zerstört wird. Es wird außerdem meist die weitere Forderung gestellt, daß ununterbrochen ein Strom z. B. von der Größenordnung des Grenzstromes eine sehr lange Zeit soll vertragen werden können.ίο is that the backup in question at the same amperage with a single load during a period of time that is only slightly longer than the above-mentioned relatively long time is destroyed. It will also usually the further requirement made that a current z. B. from the The magnitude of the limit current should be able to be tolerated for a very long time.

Diesen Anforderungen entsprechen die bekannten Sicherungskonstruktionen, bei denen ein Schmelzdraht in Luft oder in einem anderen Gase ausgespannt ist, nicht.The known safety constructions, in which a fuse wire is stretched out in air or in another gas, not.

Zur Behebung dieses Übelstandes ist es bekannt, die Schmelzdrähte in verschiedenen Formen auf eine elektrisch nicht oder schlecht leitende Unterlage anzubringen, welche hinsichtlich des Leiters eine kühlende Wirkung hat, aber bei übermäßigem Strom du rchgang infolge der entwickelten Jouleschen Wärme eine derartige Änderung erfährt, daß dadurch der Leiter unterbrochen wird. Bei bekannten Ausführungsformen dieser Art besteht der Schmelzleiter aus einer dünnen leitfähigen Schicht auf einer schmelzbaren oder erweichbaren Isolierunterlage. Hat bei Überlastung der Sicherung zufolge Erhitzung der Leiterschicht diese Unterlage die Erweichungs- oder Schmelztemperatur erreicht, so zerreißt die Leiterbahn, und der Stromkreis wird unterbrochen. To remedy this drawback, it is known that the fusible wires in different Forms to attach to an electrically non-conductive or poorly conductive base, which with regard to of the conductor has a cooling effect, but with excessive current it slows down as a result of the Joule heat developed undergoes such a change that thereby the conductor is interrupted. In known embodiments of this type, there is Fusible conductor made of a thin conductive layer on a meltable or softenable one Insulating pad. When the fuse is overloaded, the conductor layer heats up this substrate reaches the softening or melting temperature, it tears Conductor, and the circuit is broken.

Obwohl Sicherungen dieser Art den obengenannten Forderungen schon besser entsprechen als die rein gasgekühlten Schmelzdrähte, ist die Wirkung solcher Sicherungen dennochAlthough fuses of this type meet the above requirements better than the purely gas-cooled fuse wires, the effect of such fuses is nonetheless

nicht in jeder Hinsicht zufriedenstellend. Ein Teil der von der Lederschicht herstammenden Wärme wird nämlich nicht an die Unterlage, sondern an die umgebende Atmosphäre abgegeben, so daß diese Unterlage verhältnismäßig wenig Wärme erhält.not satisfactory in all respects. Part of those coming from the leather layer Namely, heat is not transferred to the base, but to the surrounding atmosphere released, so that this pad receives relatively little heat.

Die Sicherung gemäß der Erfindung behebt auch diese Übelstände, indem der Schmelzleiter in einer Masse eingesetzt ist, die aus ίο einem Material besteht, das bei übermäßigem Energiedurchgang durch den Leiter infolge der in letzterem entwickelten Jouleschen Wärme örtlich zerbricht, wodurch der Leiter örtlich überhitzt wird und .dann schmilzt, »5 oder die Masse deformiert wird und dadurch der Leiter zerreißt.The fuse according to the invention also eliminates these inconveniences by adding the fusible link is used in a mass that consists of ίο a material that with excessive The passage of energy through the conductor as a result of the Joules developed in the latter Heat locally breaks, whereby the conductor is locally overheated and then melts, »5 or the mass is deformed and the conductor tears as a result.

Die erfindungsgemäße Schmelzsicherung weist den obengenannten bekannten Sicherungen gegenüber verschiedene Vorteile auf. Weil nämlich der Schmelzleiter in eine Masse eingebettet ist, kann die entwickelte Joulesche Wärme unmöglich nutzlos abstrahlen und einem anderen Körper als dem zur Wirkung derSicherungherangezogenen zugute kommen. Überdies ist der Schmelzleiter ganz von einer Alasse umgeben, so daß einer vorzeitigen Bekratzung oder Beschädigung des Schmelzleüters und dadurch einer unerwünschten Änderung der Schmelzstromstärke vorgebeugt ist. Gesonderte Umhüllungen, welche den Bau der Sicherung erschweren und verwickelter machen, sind daher überflüssig.The fuse according to the invention has the above-mentioned known fuses opposite to various advantages. Because the fusible link is in a mass is embedded, the developed Joule heat cannot possibly radiate uselessly and benefit a body other than that used for the purpose of the security. In addition, the fusible link is completely surrounded by an alasse so that it is not scratched prematurely or damage to the smelter and thereby undesired Change in the melt current strength is prevented. Separate wrappings containing the Making the construction of the fuse difficult and more involved are therefore superfluous.

Es ist erfindungsgemäß ferner empfehlenswert, den Leiter mit einer Schicht aus einem Edelmetall, wie z. B. Platin, zu versehen. Es wird dadurch verhindert, daß die Masse, in die der Leiter eingebettet ist, auf die Dauer das Material des Leiters angreift und außerdem, daß eine gegebenenfalls örtlich zwischen der .Masse und dem Leiter vorhandene Luftblase auf den Leiter eine schädliche Wirkung ausübt, wodurch letzterer geschwächt werden könnte.It is also recommended according to the invention, the conductor with a layer of a Precious metal, such as B. platinum to provide. This prevents the mass in which the conductor is embedded, in the long run attacks the material of the conductor and also, that any air bubble that may be present locally between the mass and the conductor has a harmful effect on the conductor, thereby weakening the latter could.

Ein geeignetes Material für die SicherungA suitable material for securing

4-5 ist daher Platinit (eine Fe-Xi-Legierung), da dieses ein Handelsprodukt ist und außerdem einen Ouerausdehnungskoeffizienten besitzt, dfcr demjenigen des gewöhnlichen Glases gleich ist. Als Ausführungsbeispiel der Erfindung diene ein platzierter Fe-Xi-Draht, der eine Stärke von 28 Mikron und eine Länge von :'twa 2 cm hat und beiderseitig mit dickeren Kupferdrähten versehen ist. Das Ganze ist in Glas mit den gleichen Ausdehnungskoeffizienten, wie ihn der Sicherungsdraht aufweist, und zwar in etwa 50 bis 100 mg Glas je laufendes Zentimeter des Fe-Xi-Drahtes, eingeschmolzen,.4-5 is therefore platinite (an Fe-Xi alloy) as this is a commercial product and also Has a coefficient of expansion equal to that of ordinary glass is. As an embodiment of the invention, a placed Fe-Xi wire, the one Thickness of 28 microns and a length of: about 2 cm and thicker on both sides Copper wires is provided. The whole is in glass with the same expansion coefficient, as it has the safety wire, namely in about 50 to 100 mg glass per running Centimeters of Fe-Xi wire, melted down.

Eine derartige Sicherung schlägt bei 600 niA in etwa 1 Minute durch, während sie vieleSuch a fuse blows in about 1 minute at 600 niA while many

ή" Hunderte Male dem gleichen Strom während 2 Sekunden ausgesetzt werden kann. Der Grenzstrqrh der Sicherung dieses nackten platinierten Fe-Xi-Drahtes ist etwa 250 tnA. Solche Sicherungen lassen sich leicht herstellen und insbesondere auch leichter als Sandsicherungen, während auch, falls eine durchsichtige Masse gewählt wird, mikroskopische Kontrolle der Sicherung möglich ist. Die Kombination kann klein gehalten werden, so daß sie leicht in Geräte oder Lampensockel, entweder unmittelbar oder in Gips eingebettet, eingebaut werden kann. Auch braucht die Sicherung nicht in einer geraden Linie hergestellt zu werden, sondern kann z. B. in Form eines V oder X ausgebildet werden, je nach ^7S der Form des Raumes, z. B. in einem Gerät oder in einer Lampe oder Entladungsröhre, in dem die Sicherung anzuordnen ist.ή "Can be exposed to the same current hundreds of times for 2 seconds. The fuse limit of this bare platinum-plated Fe-Xi wire is about 250 tnA Mass is chosen, microscopic inspection of the fuse is possible. The combination can be kept small so that it can be easily built into appliances or lamp bases, either directly or embedded in plaster. Nor does the fuse need to be made in a straight line but may be, for. example, in the form of a V or X may be formed, depending on the shape of the ^7S space. for example in an apparatus or in a lamp or discharge tube, in which the backup is to be placed.

Wünscht man als Masse an Stelle des' gewöhnlichen Glases Hartglas zu benutzen ⁸" (mit kleinerem Ausdehnungskoeffizienten), so kann eine Fe-Xi-Legierung mit etwa 40% Xi als Leiter benutzt werden, der gegebenenfalls mit eine? dünnen Platinschicht überdeckt wird. " ⁸SIf one wishes to use hard glass instead of the 'ordinary glass ⁸ "(with a smaller expansion coefficient), an Fe-Xi alloy with about 40% Xi can be used as the conductor, which is optionally covered with a" thin layer of platinum. " ⁸ p

Bei Sandsicherungen ist die Charakteristik außerdem von der Lage der Sicherung (waagerecht oder senkrecht), dem mehr oder weniger zusammengepreßten Zustand des Sandes, wie dieser durch Schütteln geändert werden kann, usw. abhängig, was bei der erfindungsgemäßen Sicherung nicht der Fall ist. Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.In the case of sand protection, the characteristic also depends on the position of the protection (horizontal or vertical), the more or less compressed state of the Sand, how this can be changed by shaking, etc. depending on what is used in the invention Backup is not the case. The invention is explained in more detail with reference to the drawing.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Ausführungs- ^9S form der Sicherung gemäß der Erfindung dargestellt, bei der an den Stromzuführungsdrähten 1 und 2 ein Leiter 3 befestigt ist, der zusammen mit der Masse 4, in die er eingebettet ist, die Sicherung bildet. Die Alasse 4, '^o0 die aus einem elektrisch schlecht oder nicht leitenden Material, wie Glas, hergestellt ist, hat unter gewöhnlichen Verhältnissen gegenüber dem Leiter 3 eine kühlende Wirkung. Bei übermäßigem Energiedurchgang durch ^1O5 den Leiter .3 wird das Glas 4 allmählich plastisch, wodurch es die in Fig. 2 dargestellte Form annehmen wird. Der Leiter 3 wird durch das Gewicht dieser plastisch gewordenen Masse entzweigezogen, wodurch der Stromkreis, in den die in diesen Figuren dargestellte Sicherung aufgenommen ist, unterbrochen wird. Infolge des Umstände«, daß die Masse, in die der Leiter eingebettet ist, aus durchsichtigem Material besteht, ist es möglich, den Leiter nach der Herstellung einer mikroskopischen Kontrolle zu unterwerfen, was insbesondere -für dünnere Leiter von großer Wichtigkeit ist.1 and 2, an embodiment ^9S form of the fuse according to the invention is shown in which a conductor 3 is attached to the power supply wires 1 and 2, which forms the fuse together with the mass 4 in which it is embedded . The Alasse 4, ^'00, which is made of an electrically poorly or non-conductive material such as glass, has a cooling effect compared to the conductor 3 under normal conditions. If there is an excessive passage of energy through ^1O 5 the conductor 3, the glass 4 gradually becomes plastic, as a result of which it will assume the shape shown in FIG. The conductor 3 is torn in two by the weight of this mass which has become plastic, as a result of which the circuit in which the fuse shown in these figures is included is interrupted. As a result of the fact that the mass in which the conductor is embedded consists of transparent material, it is possible to subject the conductor to a microscopic inspection after it has been manufactured, which is of great importance especially for thinner conductors.

In den Fig. 3 und 4 ist eine.weitere Ausführungs form der Sicherung gemäß der Erfindung dargestellt, bei der an den Stromzu-3 and 4 is an additional embodiment form of the fuse according to the invention, in which the power supply

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führungsdrähten 5 und 6 der Leiter 7 angebracht ist, der in eine Masse 8 aus einer Kunstharzsorte eingebettet ist. Auf dem Leiter 5 ist das eine Ende einer Schraubenfeder 9 angebracht, deren anderes Ende in der Masse 8 befestigt ist. Diese Schraubenfeder ist mit einer gewissen Vorspannung angeordnet. Bei übermäßigem Energiedurchgang durch den- Leiter 7 wird die Masse 8 plastisch,Guide wires 5 and 6 of the conductor 7 is attached, which is in a mass 8 from a Resin type is embedded. On the conductor 5 is one end of a helical spring 9 attached, the other end of which is fixed in the mass 8. This coil spring is arranged with a certain bias. If there is an excessive passage of energy through the conductor 7, the mass 8 becomes plastic,

to wodurch die mit Vorspannung angeordnete Feder 9 die Masse 8 und den Leiter 5 auseinanderzieht, wodurch der Leiter 7 zerbricht ■ und der Stromkreis, in den die Sicherung aufgenommen ist, unterbrochen wird.to whereby the arranged with bias Spring 9 pulls the mass 8 and the conductor 5 apart, whereby the conductor 7 breaks ■ and the circuit in which the fuse is included is interrupted.

Bei der Ausführungsform nach den Eig. 5 und 6 besteht die Masse, in die der Leiter 11 aufgenommen ist, aus einer Glassorte, die bei übermäßigem Energiedurchgang durch den Leiter infolge der in letzterem entwickelten Jouleschen Wärme zerspringt. Es entsteht infolgedessen in der Masse 10 ein ganz oder teilweise rundlaufender Riß 12, wodurch der Leiter 11 örtlich mit der umgebenden Atmosphäre, z. B. Luft, in Berührung kommt und außerdem, da die Masse örtlich fehlt, die Wärme nicht mehr abgeleitet wird", wodurch er sehr schnell oxydiert und durchbrennt.In the embodiment according to the proper. 5 and 6 is the mass into which the conductor 11 is recorded, from a type of glass that with excessive energy passage through the The conductor shatters as a result of the Joule heat developed in the latter. It arises As a result, a completely or partially circular crack 12 in the mass 10, whereby the Head 11 locally with the surrounding atmosphere, e.g. B. air, comes into contact and in addition, since the mass is locally absent, the heat is no longer dissipated ", whereby it oxidizes and burns out very quickly.

Die Fig. 7 und 8 zeigen eine Ausführungsform, bei der die Sicherung U-förmig ausge- staltet ist. Bei übermäßigem Energiedurchgang durch den Leiter 13 wird die Masse 14, in die der Leiter eingebettet ist, etwa plastisch, und durch das Gewicht dieser plastisch gewordenen Masse wird der Leiter 13 entzweiezogen. 7 and 8 show an embodiment in which the fuse is U-shaped. is stalten. With excessive energy passage through the conductor 13, the mass 14, in which the conductor is embedded, for example plastic, and due to the weight of these become plastic The conductor 13 is separated from the ground.

Claims

Patent claims:

i. Fuse with a support body for the fusible link, in which the Support body consists of an electrically poor or non-conductive solid mass and has a cooling effect on the conductor, but if it is excessive Current passage due to the developed Joule heat such a change- ' tion learns that thereby the conductor is interrupted, characterized in that the fusible conductor in the mass is embedded, which consists of a material that with excessive energy transmission breaks locally through the conductor as a result of the Joule heat developed in the latter, whereby the conductor locally is overheated and then melts 55 "or the mass is deformed and thereby ripping the ladder.

2. fuse "according to claim 1, characterized in that the mass is made of glass.

3. Fuse according to claim 1 or 2, characterized in that a spring is arranged such that it reinforces the interrupting effect on the conductor.

4. Fuse according to one of the preceding claims, characterized in that that the conductor with a cover layer made of a noble metal, such as. B. platinum is provided.

5. Fuse according to one of the preceding claims, characterized in that that the core of the conductor consists of an iron-nickel wire.

"6. Fuse according to one of claims ι to S, characterized in that the Expansion coefficients of the conductor and the mass are almost the same.

7. Fuse according to one of the preceding claims, characterized in that that the support body with the fusible conductor has a con of a straight line "Line has a different shape (Fig. 7 and 8).

1 sheet of drawings