Sicherungselement mit Schmelzsicherung und Wärmeauslöser. Die Erfindung bezieht sich auf ein solches Sicherungselement, das ausser einer auswech selbaren Schmelzsicherung noch einen vom Er- wär mungszustand deszu schützendenStromkrei- ses abhängigen, ebenfalls auswechselbaren Wär meauslöser enthält, welcher den Stromdurch gang durch die Schmelzsicherung überwacht.
Das Wesen der Erfindung besteht in erster Linie darin, dass die Schmelzsicherung mit dem achsial dahinter angeordneten Wärmeaus löser mechanisch so gekuppelt ist, dass der Auslöser mit Hilfe der Schmelzsicherung in das Element eingesetzt und wieder heraus genommen werden kann. Der Wärmeaus löser kann gleichzeitig mit dem Gegenkontakt sowie dem Passring für den Fusskontakt der Schmelzsicherung versehen sein, so dass einer seits beim Einsetzen einer Schmelzsicherung ohne Wärmeauslöser die erstere an ihrem Fusskontakt keine elektrisch leitende Ver bindung erhält, während zugleich .das Ein setzen einer Schmelzsicherung von höherer Abschmelzstromstärke als vorgeschrieben ver hindert ist.
Endlich kann der Wärmeaus löser in dem ihn aufnehmenden Teil, zum Beispiel dem Mittelrohr einer Heizspule, nach Auslösetemperatur bezw. Stromstärke derart unverwechselbar sein, dass ein Auslöser von höherer Abschmelztemperatur als für den zu schützenden Stromkreis zulässig, nicht einge setzt werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs gegenstandes ist auf der Zeichnung dargestellt. Dabei zeigen Fig. 1 und 2 zwei Achsenschnitte durch das Sicherungselement, wobei ein Schaltstift des Wärmeauslösers sich in Fig. 1 in der Ruhestellung und in Fig. 2 in der Schalt stellung befindet; Fig. 3 zeigt einen Querschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 1; Fig. 4 und 5 zeigen je einen Wärmeaus löser von etwas anderen Abmessungen als in Fig. 1-3 in Seitenansicht bezw. im Achsenschnitt.
1 ist der Sockel des Sicherungselements. In einer mittleren Höhlung 70 des Sockels 1 sind übereinander eine Heizspule 17 und ein Ring 71 aus Isolierstoff, vorteilhaft kerami scher Masse, angeordnet. Die Heizspule 17 ist wie üblich um ein Metallrohr 2\ü gewickelt, das zur Aufnahme des Wärmeauslösers dient. Die Wicklung der Spule 17 ist all ihrem innern -Ende mit dem Metallrohr 22 und am äussern Ende mit einer seitlichen Anschluss klemme 72 leitend verbunden.
Sie ist so ausgebildet, dass sie sich in möglichster Über einstimmung mit dem zu schützenden Strom kreis erwärmt. Beschaffenheit und Zweck des Isolierrings 71 werden weiter unten näher erläutert. Oberhalb des Isolierrings 71 ist in einer Erweiterung der Höhlung 70 der Ge windering 73 befestigt, der zuni Aufschrauben des mit einem Gewinderohr 8 versehenen Kopfes 9 des Elements dient und mit einem zweiten seitlichen Anschlussorgan 74 leitend verbunden ist.
Heizspule 17 und Isolierring 71 besitzen einen etwas grössern Aussendurch messer als der Gess indering 73, so dass sie durch letzteren gegen unbefugte Heraus- nahine und Auswechslung geschützt sind.
Der zwischen dem Isolierring 71 und dem Kopf 9 des Elements verbleibende Raum dient zur Aufnahme einer Schmelzsicherung 10, zum Beispiel einer Diazedpatrorie. Diese steht all ihrem Kopfkontakt mit dem Gewinderohr 8 in leitender Verbindung, während sie am Fuss durch den jetzt zu beschreibenden Wärmeauslöser mit dein Mittelrohr 22 der -Heizspule 17 verbunden ist.
Der Wärmeauslöser besitzt eilte Metall hülse 30, die im Mittelrohr 22 der Heizspule sitzt und darin gerade soviel Spiel besitzt, dass sie leicht ein- und ausgeschoben werden kann. Die Hülse 30 hat einen metallischen Flansch 76, der auf dem obern Flansch des Mittelrohres 22 der Heizspule 17 aufliegt und dadurch einen guten Kontakt mit diesem Rohr verbürgt. In der Hülse 30 ist ein Schalt stift 31 verschiebbar, der unter Wirkung einer ihn nach abwärts drückenden Feder 32 steht, aber gewöhnlich in seiner in Fig. 1 gezeichneten obern Endlage festgelötet ist.
Um das vollständige Herausschieben des Stiftes 31 aus der Hülse 30 zu verhindern, ist einerseits der untere Rand der letzteren nach einwärts gebogen, anderseits besitzt der Schaltstift 31 an seinem obern Ende einen Bund<B>76.</B> Dieser Bund enthält gleich zeitig eire ringsumlaufende Nut oder Rille 77 zur Aufnahme des Lötmetalls, wodurch dieses gegen Verlust geschützt ist.
Der aus der Heizspule 17 nach oben herausragende Teil 7 8 der Führungshülse 30 ist durch Anordnung mehrerer Längsschlitze zu einer nach innen federnden Klemmbüchse ausgebildet, deren lichte Weite dem Durch- inesser des Passstiftes 10a des Schmelzstöpsels 10 entspricht. Die an Ort befindliche Siche rung 10 greift mit ihrem Passstift 10a irr die Klemmbüchse 78 ein, die sich infolge der Federung ihrer Wandung auf dem Pässstift festklemmt. Dadurch sind die Schmelzsiche rung und der Wärmeauslöser so miteinander gekuppelt, dass bei der Entfernung der Si cherung gleichzeitig der Auslöser aus dem Element herausgezogen wird.
Die Klemm büchse 78 bewirkt dabei gleichzeitig die elektrische Verbindung der Schmelzsicherung mit dem Wärmeauslöser, so dass eine bosondere Kontaktschraube entbehrlich ist. Je nach der gewünschten Abschinelzstromstärke der Siche rung 10 erhält die Klemmbüchse 78 eitre andere lichte Weite, und zwar entspricht sie in Fig. 1 bis 3 dem Passstift einer Patrone von 6 Anip. Abschmelzstroinstärke,
während die Klemmbüchse bei den Auslösern nach Fig. 4 und 5 für die Aufnahme des Passstiftes einer Patrone voll 10 bezw. 25 Anip, einge richtet ist.
Da in den beiden letzteren Fällen das äussere, als Klemmbüchse und Passring die nende Ende 78 der Führungshülse 30 einen grösseren Durchmesser besitzt als der im Mittelrohr der Heizspule sitzende Teil, so entsteht all der Führungshülse eilte Schulter 75a, welche als Anschlag und Kontaktfläche zu dienen vermag, wodurch bei den Aus lösern nach Fig. 4 und 5 der besondere Flansch 75 entbehrlich ist. Natürlich ist die Abstufung nicht auf 6, 10 und 25 Amp. be schränkt, vielmehr sind alle praktisch vor kommenden Abstufungen möglich.
Der den Schaltstift 31 und die Feder 32 enthaltende Teil der Führungshülse 30 ist nach dem die Klemmbüchse bildenden Teil 78 hin offen, und die Belastungsfeder 32 des Schaltstiftes 31 wird beim Einsetzen des Schmelzstöpsels 10 durch letzteren gespannt. Der Schaltstift 31 dient dazu, einen Kurz schluss zwischen den beiden Polen des zu schützenden Stromkreises herzustellen und dadurch die Sicherung 10 zum Abschalten zu bringen. Der Schaltstift 31 wirkt zu diesem Zwecke nach seiner auf das Auflöten der Lötstelle folgenden Abwärtsverschiebung mit einem unten ini Sockel 1 des Elements vorgesehenen, aus Kupferkohle bestehenden Kontakt 33 zusammen, der mit einer dritten Klemme 34 leitend verbunden ist.
Das Element wird mit den beiden Klem men 74, 72 in den einen der beiden Leiter des zu schützenden Stromkreises eingeschaltet. Der Strom fliesst dabei .von der Klemme 74 durch die Schmelzsicherung 10, die Klemm büchse 78, die Führungshülse 30 und die Heizspule 17 zur Klemme 72. Die dritte Klemme 34 wird mit dem zweiten Leiter des zu schützenden Stromkreises verbunden. Bei normaler Belastung des zu schützenden Strom kreises befindet sich der Schaltstift 31 in seiner in Fig. 1 gezeichneten obern End- stellung, so dass zwischen ihm und dem Kontakt 33 keine leitende Verbindung besteht.
Tritt infolge Überlastung des Stromkreises eine unzulässige Erwärmung ein, so wird durch die in Übereinstimmung mit dem Stromkreis sich erwärmende Heizspule 17 der Schaltstift 31 ausgelötet, worauf die Feder 32 den Stift 31 nach abwärts gegen den Kontakt 33 verschiebt. Dadurch wird hinter der Schmelzsicherung 10 ein Kurzschluss zwischen den beiden Polen des Stromkreises hergestellt, was die Abschaltung des gefähr deten Stromkreises durch die Schmelzsiche rung 10 zur Folge hat. Um die Schutzvor richtung wieder instand zu setzen, wird der Kopf 9 des Elements abgeschraubt, worauf die Schmelzsicherung 10 gemeinsam -mit dem Wärmeauslöser durch einen einfachen Hand griff entfernt werden kann.
Ist dies ge schehen, dann wird der Wärmeauslöser von der Schmelzsicherung abgezogen und der Schaltstift 31 in seine Ausgangsstellung zu- rückbewegt; worin er durch-das Erkalten des Lotmetalls erneut festgelötet wird. Alsdann wird der Auslöser auf eine neue Schmelz sicherung gesteckt und gemeinsam mit diesem in das Element eingesetzt und durch Auf schrauben: des Kopfes 9 gesichert. Das-Ele- ment ist dann wieder betriebsbereit.
Ausser auf unzulässige Erwärmung kann die Schutzvorrichtung natürlich auch auf plötzliche starke Überlastungen ansprechen, ohne dass der Wärmeauslöser in Tätigkeit tritt. In diesem Falle geschieht die Ab schaltung unmittelbar durch die Schmelz sicherung 10, und es braucht dann auch nur diese ausgewechselt zu werden. Der Zustand der Schmelzsicherung 10 ist, wie üblich, an einem im Schauloch 41 des Elementkopfes 9 sichtbaren Kennplättchen feststellbar, während der Zustand des Wärmeauslösers nach seiner gemeinsam mit der Schmelzsicherung statt findenden Herausnahme aus dem Element an der Stellung des Schaltstiftes 31 erkennbar ist.
Ragt dieser nicht -aus der Hülse 30 her aus, dann. hat nur die Schmelzsicherung an gesprochen.
Um zu verhindern, dass an Stelle des für den Stromkreis vorgeschriebenen Auslösers ein Wärmeauslöser für eine höhere Auslöse temperatur bezw. Stromstärke eingesetzt wird, sind das Führungsrohr 30 des Schaltstiftes 31 und mit diesem natürlich auch das Mittel rohr 22 der Heizspule 17 zweckmässig im Durchmesser abgestuft, und zwar derart, dass ein grosser Durchmesser (Fig. 5) einer hohen und ein kleiner Durchmesser (Fig. 1-4) einer niedrigen Auslösetemperatur entspricht. Es kann daher wohl ein Auslöser mit niedriger Auslösetemperatur, aber niemals ein Auslöser mit höherer Temperatur in das Element ein gesetzt werden.
Um ferner zu verhüten, dass in das Ele ment ein Wärmeauslöser eingesetzt wird, der zwar die vorgeschriebene Auslösetemperatur, aber einen Passring für eine Schmelzsicherung von höherer Abschmelzstromstärke besitzt als für den zu schützenden Stromkreis vorge schrieben, ist der bereits erwähnte Isolierring 71 vorgesehen.
Dieser besitzt in Fig. 1-3 eine dem Aussendurchmesser des am Wärme- auslösen vorgesehenen Flansches 75 und in Verbindung mit einem Auslöser nach Fig. 4 oder h eine dem Aussendurchmesser der Klemmbüehse 78 bezw. der Schulter 75a entsprechende lichte Weite, so dass an Stelle des vorgeschriebenen Auslösers wohl ein Aus löser mit engerer Klemmbüchse, aber niemals ein Auslöser mit weiterer Kleminbüchse ein gesetzt werden kann.
Der Isolierring 71 dient weiter noch dazu, die Herstellung eines geschlossenen Stromkreises bei fehlendem Wärmeauslöser zu verhindern. Zudem Zwecke besitzt der Ring eine grössere Höhe als die Länge des Passstiftes 10a der Schmelzsiche rung 10 beträgt, so dass deren Fusskontakt das Mittelrohr 22 der Heizspule 17 nicht unmittelbar zu berühren vermag. Es entsteht also beim Einsetzen einer Schmelzsieherung ohne Wärmeauslöser keine leitende Verbin dung zwischen der Sicherung 10 und der Heizspule 17.
Natürlich sind mancherlei Abänderungen des gezeichneten Beispiels sowie auch andere Ausführungen möglich. Zum Beispiel könnte der Wärmeauslöser im Mittelrohr 22 der Heizspule 17 einschraubbar sein, in welchem Falle natürlich die Kupplung zwischen Aus löser und Schmelzsicherung so beschaffen sein muss, dass der Wärmeauslöser unter Vermittlung der Schmelzsicherung gedreht und damit ein- und ausgeschraubt werden kann.
An Stelle einer Metallegierung könnte zum Festlöten des Schaltstiftes 31 in der Hülse 30, insbesondere bei niedrigen Schmelz temperaturen auch ein anderer geeigneter Stoff, zum Beispiel Kolophonium, Zellon, Ba kelit oder dergleichen, verwendet werden. Statt der gezeichneten. seitlich angeordneten Klemmen könnten, wie bei Schrnelzsicherungs- elemeriten üblich, rückwärtige Klemmen zur Verbindung des Elements mit dem zu schützen den Stromkreis vorgesehen sein.
Ferner könnte die Unverwechselbarkeit des Wärme auslösers nach Auslösetemperatur bezw. Strom stärke statt durch Durchmesserabstufung der den Sehaltstift enthaltenden Hülse 30 auch durch Längenabstufung dieser Hülse oder da durch erreicht werden, dass der Wärmeaus- lösen mit seitlichen, in ihrer Form oder Grösse abgestuften Nocken versehen wird, die in entsprechende Aussparungen an der Innen wandung des Isolierrings 71 eingreifen.
Statt dass der WiLrmeaUSlüser bei seinem Anspre chen einen Kurzschluss zwischen den Polen des Verbrauchers herstellt, also einen Hilfs stromkreis schliesst, könnte die Einrichtung auch derart sein, dass der Wärmeauslöser bei seinem Ansprechen einen Hilfsstromkreis öff net, indem er beispielsweise einen die Schmelz sicherung nicht enthaltenden gewöhnlich ge schlossenen Kurz- oder Nebenschlusskreis öff net und damit den durch die Schmelzsiche rung fliessenden Strom so verstärkt, dass letz tere zum Abschalten gebracht wird.