DE9206498U1 - Schmelzsicherung - Google Patents

Description

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Die Neuerung betrifft eine Schmelzsicherung, bestehend aus

- einem Isolierkörper, der aus einem Keramik- oder Glaswerkstoff oder gleichwertigem Material hergestellt ist und durch den sich ein Hohlraum von einer Stirnseite zu einer gegenüberliegenden Stirnseite erstreckt,

- zwei die Stirnseiten übergreifenden und an dem Isolierkörper befestigten Kappen aus Metall, die einen Boden und eine von diesem im wesentlichen rechtwinklig ausgehende Wandung aufweist,

- und einem Schmelzleiter, der sich durch den Hohlraum erstreckt und dessen Enden jeweils leitend mit den Kappen verbunden sind, wobei sich ggfs. eine Lotschicht zwischen der Kappe und dem Isolierkörper befindet.

Insbesondere bei bekannten Gerätesicherungen in Zylinderform des Isolierkörpers mit Kappen aus Metall an beiden Enden bereitet es in der Fertigung Schwierigkeiten, die Kappen stets mit festem Sitz an dem aus Glas oder Keramik bestehenden Isolierkörper zu befestigen. Diese Schwierigkeiten haben mehrere Ursachen.

Die in der Fertigung angestrebte Toleranz von z. B.

0,1 mm für den Sitz zwischen Kappe und Keramikkörper ist häufig nicht einzuhalten. Durch Abmessungsänderungen von Charge zu Charge bedingt, und zwar sowohl mit Bezug auf die Isolierkörper als auch mit Bezug auf die Kappen aus Metall, kann die vorgegebene Toleranz in der Massenfertigung durchaus überschritten werden und in Einzelfällen bis zu 0,2 mm betragen, so daß sich beim Einsetzen des Isolierkörpers in die Kappe ein deutliches Spiel ergibt.

Ein Spielausgleich auch bei größerer Toleranz als vor-

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gegeben und damit eine sichere Befestigung der Kappe an dem Isolierkörper ist erreichbar, wenn die Kappen mittels Kleber an dem Isolierkörper befestigt werden. Eine Klebbefestigung ist jedoch nur bei Schmelzsicherungen möglich, deren Schmelzleiter durch ein Loch bzw. eine Bohrung in der Kappe hindurchgeführt und - im Wege der Außenlötung - an der Außenseite der Kappe zwecks Befestigung und zur Herstellung der elektrischen Verbindung angelötet ist.

Im Gegensatz zu der vorgenannten Außenlötung ist ein entsprechender Spielausgleich bei der sog. Innenlötung, wo nämlich sowohl die mechanische Verbindung zwischen der Kappe und dem Isolierkörper als auch die elektrische Verbindung zwischen der Kappe und dem Schmelzleiter sowie auch die Befestigung des Schmelzleiterendes mit einer Lotschicht zwischen der Kappe und dem Isolierkörper herbeigeführt wird, nicht ohne weiteres gewährleistet. Denn es ist möglich, daß die Lotschicht den Zwischenraum zwischen der Kappe und dem Isolierkörper nicht vollständig ausfüllt, so daß sich ein lockerer Sitz der Kappe auf dem entsprechenden Ende des Isolierkörpers ergibt. Dieser Zustand stellt sich vor allem dann ein, wenn bei Überschreiten der vorgegebenen Toleranz zwischen Kappe und Isolierkörper von der vorgegebenen Lotmenge ein Teil aus dem Ringspalt zwischen Kappe und Isolierkörper austritt. Mit anderen Worten ist in solchen Fällen ein fester Sitz der Metallkappe von dem Verhalten des Lots und des Flußmittels und Temperaturverteilung abhängig.

Es besteht daher die Aufgabe, bei einer Schmelzsicherung der eingangs genannten Art eine sichere Befestigung der Kappen an dem Isolierkörper unter Beibehal-

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tung der bisher üblichen Toleranzen zu erreichen.

Neuerungsgemäß wird diese Aufgabe durch nach innen vorstehende Sicken in der Wandung jeder Kappe erreicht, die senkrecht zu dem Boden der Kappe verlaufen und unter Druck an der Außenseite des Isolierkörpers anliegen. Diese Lösung hat zwar primär Bedeutung für die sog. Röhrchensicherungen mit kreisringförmigem Querschnitt des Isolierkörpers aus Glas oder Keramikwerkstoff und ähnlichem Isoliermaterial und entsprechend runden Kappen, aber sie eignet sich auch für die Befestigung von Metallkappen auf Isolierkörpern mit jeweils rechteckigem oder quadratischem Querschnitt, ohne daß in der nachfolgenden Beschreibung hierauf besonders Bezug genommen wird. Bevorzugte Anwendung findet die Neuerung bei Gerätesicherungen mit Innenlötung. Aber eine Reihe von Vorteilen der Neuerung hat, wie noch deutlich wird, auch erhebliche Bedeutung für andere Metallkappensicherungen, z. B. auch für solche mit Außenlötung, so daß der Schutz nicht auf Schmelzsicherungen mit Innenlötung, also mit einer inneren Lotschicht, begrenzt ist.

Die neuerungsgemäße Lösung gewährleistet einen festen Sitz der Kappe auf dem Isolierkörper durch eine Klemmwirkung, die dadurch herbeigeführt wird, daß sich die nach innen vorstehenden Sicken in der Wandung der Kappe beim Einführen des entsprechenden Isolierkörperendes in die Kappe unter Druck an die Außenseite des Isolierkörpers anlegen und damit entsprechend hohe Klemm- und Reibungskräfte herbeiführen. Dabei kann es ohne weiteres bei den bisher üblichen Toleranzbreiten bleiben, die sich nämlich, wenn der Isolierkörper praktisch zwischen Sicken als Greifer oder Backen im Klemmeingriff gehalten wird, praktisch nicht

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auswirken können wie in dem Fall, wenn eine bestimmte Fassung bzw. ein bestimmtes Spiel zwischen der glatten Innenwandung der Kappe und der glatten Außenwandung des Isolierkörpers besteht.

Bei der neuerungsgemaßen Lösung wird eine sehr gleichmäßige Lotschicht zwischen Kappe und Isolierkörper erreicht, weil die Sicken einen etwa gleichen Abstand der Kappe ringsum an der Außenwandung des Isolierkörpers bewirken. Das Lot unterliegt nach seiner Verflüssigung einer entsprechend gleichmäßigen Kapillarwirkung und verteilt sich somit gleichmäßig von der Stirnseite des Isolierkörpers aus nach außen in den ringförmigen Zwischenraum zwischen der Kappe und dem Isolierkörper.

Wegen der gleichmäßigen Verteilung des Lots ist es auch möglich, die Lotmenge zu verringern.

Dadurch, daß bereits beim Eindrücken eines Isolierkörperendes in eine Kappe ein Klemm- bzw. Preßsitz der Kappe an dem Isolierkörper herbeigeführt wird, ergibt sich ein wesentlicher Fertigungsvorteil, indem die Kappe bei der weiteren Handhabung in der Fertigung nicht wie bisher leicht von dem Isolierkörper wieder abfallen kann, bevor durch den Lötvorgang (oder Kleb-Vorgang) die endgültige Verbindung hergestellt worden ist.

Durch die Sicken der Kappe wird das betreffende Rohrende wie mit einem Spannfutter erfaßt und zentriert, so daß durch die Neuerung eine Geradlinigkeit der Schmelzsicherung auch in der Massenfertigung erreicht wird.

Sehr wesentlich ist ein weiterer Vorteil der Neuerung, wonach das Schmelzleiterende nun stets in einem der

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durch die Sicken gebildeten Ringkanalsegmente Platz findet, wo das Lot beim Einfließen in den durch die Sicken definierten Ringkanal das Schmelzleiterende
an der Oberfläche kontaktiert und einbettet.

Im Gegensatz zu der bisherigen Befestigungstechnik
wird neuerungsgemäß ein fester Sitz durch Pressung
bzw. Klemmung der Kappe an dem Isolierkörper bereits vor dem Einbringen der Lotschicht hergestellt, und deshalb fällt der Lotschicht bei der neuerungsgemäßen Schmelzsicherung im wesentlichen die Funktion zu, die elektrische Verbindung zwischen dem Schmelzleiter und der Kappe zu vollenden und dauerhaft zu gestalten. Auch die Funktion, der Kappe einen zentrierten Sitz auf dem Isolierkörper zu erteilen, wird von den Sicken übernommen. Bisher ist es so, daß die Lotschicht sowohl die mechanische als auch die elektrische Verbindung bewirkt.

Neuerungsgemäß ist vorteilhaft, daß die Außenabmessungen des Isolierkörpers und die Innenmaße der Wandung der Kappe sowie die Tiefe der Sicken derart
aufeinander abgestimmt sind, daß die Sicken - im
zusammengebauten Zustand der Schmelzsicherung -

unter Feder- bzw. Verformungsdruck der verformbaren Wandung, nämlich ggfs. elastisch verformbaren Wandung, der Kappe an die Außenseite des Isolierkörpers gedrückt sind. Zweckmäßig ist - im Falle eines kreisrunden Außenquerschnitts des Isolierkörpers und der Kappen - der Innenradius der Sicken kleiner als der Außenradius des Isolierkörpers. Durch diese Bemessung findet zwangsläufig eine Verformung der zwischen den Sicken gelegenen Wandungssegmente der Kappe statt,
und zwar in dem Maße, das notwendig ist, damit sich das Isolierkörperende in die betreffende Kappe ein-

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drücken läßt. Je nach Toleranz zwischen Kappe und Isolierkörper wird die Wandung dabei mehr oder weniger gestreckt. Stets bleiben die Sicken jedoch in Anlage an dem Isolierkörper, so daß ein Toleranzausgleich über einen relativ breiten Bereich stattfinden kann, ohne daß der gewünschte Preßsitz bzw. die angestrebte Klemmung der Kappe auf dem Isolierkörper beeinträchtigt wird.

Für eine zweckmäßige Anzahl von Sicken, die in der Wandung der Kappe vorzusehen sind, gibt es keine feste Regel. Aber bei den üblichen Abmessungen herkömmlicher Röhrchensicherungen ist es neuerungsgemäß zweckmäßig, daß mindestens drei Sicken in symmetrischer Anordnung vorgesehen sind. In diesem Falle ergibt sich eine Drei-Punkt-Einspannung des Isolierkörpers in der umgebenden Wandung der Kappe.

Die Sicken enden zweckmäßig im Abstand vor dem Rand und vor dem Boden der Kappe. Auf diese Weise kann die Kappe bereits teilweise auf den Isolierkörper aufgesetzt werden, ehe der Eingriff der Sicken an der Außenseite des Isolierkörpers beim Aufsetzen der Kappe auf den Isolierkörper beginnt. 25

Fertigungstechnisch und für die Funktion der Sicken ist zweckmäßig, daß diese im Querschnitt bogenförmig gestaltet und mit Übergangsradien versehen sind.

In Umkehrung des neuerungsgemäßen Prinzips für die Befestigung der Kappen an dem Isolierkörper kann auch vorgesehen sein, daß anstelle der Sicken in der Wandung der Kappe entsprechend bemessene und angeordnete Längsrippen an der Außenfläche des Isolierkörpers symmetrisch verteilt vorgesehen sind,

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zumindest in den Bereichen des Isolierkörpers, wo die Kappen anzuordnen sind. Es ergibt sich hierbei eine ähnliche Wirkung für den Ausgleich der Toleranzbreite, die bisher einer gleichbleibenden Verbindungsqualität im Wege steht, weil sich die Wandungssegmente der Kappe zwischen den Längsrippen an der Außenfläche des Isolierkörpers entspechend verformen bzw. strecken können, wie es die Toleranz im Einzelfall erfordert.

Die Neuerung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer mit Sicken versehenen Kappe für eine Schmelzsicherung;

Fig. 2 eine Ansicht der Kappe von Fig. 1 im Schnitt entlang der Linie A-A von Fig. 1, mit einem ebenfalls dargestellten Isolierkörper;
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Fig. 3 eine Längsschnittdarstellung eines Endabschnitts einer als Röhrchensicherung ausgebildeten Schmelzsicherung entlang der Schnittlinie B-B von Fig. 2.

Eine in Fig. 1 dargestellte und allgemein mit 1 bezeichnete Kappe aus Metall mit einem Boden 2 und einer sich hiervon rechtwinklig erstreckenden ringförmigen Wandung 3 weist nach innen vorstehende Sicken 4 auf, die mit einem geeigneten Drückwerkzeug hergestellt sind. Wie Fig. 2 zeigt, sind in dem gewählten Ausführungsbeispiel drei Sicken 4 in symmetrischer Verteilung angeordnet. Jede Sicke 4 endet, wie die Zeichnung zeigt, im Abstand vor dem Rand 12 auf der einen Seite und vor dem Boden 2 auf der anderen Seite.

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Zur Veranschaulichung der Baugrößen der hier betroffenen Röhrchensicherungen wird darauf hingewiesen, daß es sich beispielsweise um Gerätesicherungen der Größe 5 &khgr; 20 mm oder 6,3 &khgr; 32 mm od. dl. handelt. Entsprechend ergeben sich die in Fig. 1 angegebenen Abmessungen der Kappe 1 im Falle einer Sicherung vom Typ 5 &khgr; 20 mm, wobei sämtliche Maßangaben als reine Beispiele zu verstehen sind, auf die die Neuerung keinesfalls beschränkt ist.

Zu den Längen- und Breitenangaben für die Sicke 4 in Fig. 1 ist noch hinzuzufügen, daß die Tiefe wenige 1/10 mm beträgt.

Beim Aufsetzen der Kappe 1 auf einen Isolierkörper 6 (vergleiche Fig. 2) legen sich die Sicken 4 mit Klemmbzw. Preßsitz an die Außenwandung 7 des Isolierkörpers an, so daß der Isolierkörper 6 bei dem gewählten Ausführungsbeispiel wie in einer Drei-Punkt-Einspannung gehalten ist. Da der innere Sickenradius R kleiner ist als der Radius R. der Außenwandung 7 des Isolierkörpers 6, verformen sich die jeweils zwischen zwei Sicken 4 gelegenen Segmente der Wandung 3 der Kappe 1 in dem Maße, wie es die sich jeweils ergebende Toleranz der Abmessungen der Kappe 1 und des Isolierkörpers 6 erfordert. Hierbei findet eine gewisse Streckung der WandungsSegmente statt, wodurch sich ein hoher Andruck der Sicken 4 an der Außenwandung 7 des Isolierkörpers 6 ergibt und ein entsprechend fester Sitz der Kappe 1 auf dem Isolierkörper 6 erreicht wird.

In Fig. 3 ist ein Endabschnitt einer Röhrchensicherung mit einem aus Glas oder Keramikwerkstoff bestehenden Isolierkörper 6 dargestellt, durch dessen Hohlraum 13 sich ein Schmelzleiter 8 erstreckt, dessen Ende 9 in

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der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise über die Stirnseite 11 des Isolierkörpers 6 geführt und an die Außenwandung 7 des Isolierkörpers 6 angelegt ist. Die Zeichnung zeigt die Einbettung des Schmelzleiterendes 9 in eine Lotschicht 10 in dem Ringspalt 5 zwischen der Wandung 3 der Kappe 1 und der Außenwandung des Isolierkörpers 6, der sich bildet, wenn die Kappe auf dem Isolierkorperende durch die Sicken 4 zentriert.

Auf die sich insbesondere für Röhrchensicherungen ergebenden Vorteile der Befestigung der Kappen 1 auf dem Isolierkörper 6 ist in der vorhergehenden Beschreibung bereits im einzelnen hingewiesen worden, so daß auf eine Wiederholung an dieser Stelle verzichtet wird.

Claims (8)

Schutzansprüche

1. Schmelzsicherung, bestehend aus

- einem Isolierkörper, der aus einem Keramik- oder

Glaswerkstoff oder ähnlichem Isoliermaterial hergestellt ist und durch den sich ein Hohlraum von einer Stirnseite zu einer gegenüberliegenden Stirnseite erstreckt,

- zwei die Stirnseiten übergreifenden und an dem Isolierkörper befestigten Kappen aus Metall, die einen Boden und eine von diesem im wesentlichen rechtwinklig ausgehende Wandung aufweist,

- und einem Schmelzleiter, der sich durch den Hohlraum erstreckt und dessen Enden jeweils leitend mit den Kappen verbunden sind, wobei sich ggfs. eine Lotschicht zwischen der Kappe und dem Isolierkörper befindet,

gekennzeichnet durch nach innen vorstehende Sicken (4) in der Wandung (3) jeder Kappe (1), die senkrecht zu dem Boden (2) der Kappe (1) verlaufen und unter Druck an der Außenwandung (7) des Isolierkörpers (1) anliegen.

2. Schmelzsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (6) und die Kappen

(1) jeweils einen im wesentlichen kreisförmigen Außenquerschnitt aufweisen.

3. Schmelzsicherung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenabmessungen des Isolierkörpers (6) und die Innenmaße der Wandung (3) der Kappe (1) sowie die Tiefe der Sicken (4) derart aufeinander abgestimmt sind, daß die Sicken (4) - im zusammengebauten Zustand der Schmelzsicherung - unter Feder- bzw. Verformungsdruck der

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verformbaren Wandung (3), nämlich ggfs. elastisch verformbaren Wandung (3), der Kappe (1) an die Außenseite (7) des Isolierkörpers (6) gedrückt sind.
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4. Schmelzsicherung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle eines kreisrunden Außenquerschnitts des Isolierkörpers (6) und der Kappe (1) der Innenradius R der Sicken (4) kleiner als der Außenradius R. des Isolierkörpers (6) ist.

5. Schmelzsicherung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle von Röhrchensicherungen mindestens drei Sicken (4) in symmetrischer Anordnung vorgesehen sind.

6. Schmelzsicherung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicken (4) jeweils im Abstand von dem Rand (12) und vor dem Boden (2) der Kappe (1) enden.

7. Schmelzsicherung nach einem oder mehreren der vorstehenden An.'-prüche, dadurch gekennzeichnet, dr.ß die Sicken (4) im Querschnitt bogenförmig gestaltet und mit Übergangsradien versehen sind.

8. Schmelzsicherung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Sicken (4) in der Wandung (3) der Kappe

(1) entsprechend bemessene und angeordnete Längsrippen an der Außenfläche (7) des Isolierkörpers (6) vorgesehen sind, zumindest in den Bereichen des Isolierkörpers (6), wo die Kappen (1) angeordnet sind.