CH145257A - Uberlastungsträge, geschlossene Schmelzsicherungspatrone. - Google Patents

Description

  Überlastungsträge; geschlossene     Schmeizsicheruugspatrone.       Um Stromverbraucher vor der     Erwärmung     durch andauernde Überströme zu     schützen    und  um ferner die     Sicherungen    gegen kurzzeitige  Stromstösse unempfindlich zu machen, führt  man die     Sicherungspatronen    häufig in der  Weise aus, dass     ausser    dem eigentlichen       Schmelzleiter    noch eine leicht schmelzende  Lötstelle vorgesehen ist.

   Die Schmelzstelle       \wird    durch den Strom     mittelbar    oder     un-          mittelbar    erhitzt und bei lang andauerndem  Überstrom zum Abschmelzen gebracht. Bei       Kurzschluss    hingegen spricht die Schmelz  stelle infolge ihrer Wärmeträgheit nicht an.  In diesem Falle erfolgt das Abschalten durch  den eigentlichen Schmelzdraht.  



  Bei den bisher     bekannten    Patronen die  ser     Art    steht die Schmelzstelle dauernd un  ter Federspannung. Solange die Schmelz  stelle fest ist,     sperrt    sie das Wirken der Fe  der. Nach dem     Erweichen    aber tritt die Fe  der in Wirksamkeit und zieht die Schmelz  stelle auseinander. Dabei wirkt die bei die-    sen Sicherungen aus Lötmetall bestehende  Schmelzstelle     gleichzeitig    als Schaltorgan,  das den Strom unterbricht.  



  Nach der Erfindung, die eine über  lastungsträge, geschlossene     Schmelzsiche-          rungspatrone    zu Gegenstand hat, sind die       Funktionen    des Sperrens der Feder und des       Abschaltens    des Stromes voneinander ge  trennt. Demgemäss ist die Schmelzstelle so  angeordnet, dass sie lediglich eine Sperrung  der Feder, nicht aber das nach dem Er  weichen der Lötstelle von der Feder     ver-          anlasste    Abschalten des Stromes bewirkt, wo  bei Feder und Schmelzstelle in einem ge  meinsamen Patronenkörper untergebracht  sind.  



  Auf der     Zeichnung    sind vier verschiedene  Ausführungsbeispiele der Erfindung in einem  Längsschnitt dargestellt.  



  Die in den     Abb.    1 und 2 dargestellten  Anordnungen sind so eingerichtet,     da,ss    die  Feder nach dem Schmelzen der Schmelzstelle      eine zerstörende     mechanische    -Wirkung auf  den Schmelzdraht ausübt.  



  Zur     Zerstörung    wird bei der Patrone  nach     Abb.    1 ein besonderer     Schneidkörper          benutzt,    der sich nach dem     Ansprechen    der  Schmelzstelle     unter    dem     Einfluss    einer Fe  der bewegt und die     Schmelzdrähte    durch  schneidet oder abschert.  



  Der keramische Körper 1 der Patrone  hat eine durchgehende     Bohrung    2, die an  der Vorderseite des Patronenkörpers erwei  tert ist. Die     Stirnseiten    des Körpers sind  von den Kontaktkappen 3 und 4 abgeschlos  sen,     zwischen    denen die Schmelzdrähte 5 und  der Kenndraht 6 ausgespannt sind. Die  Kontaktkappen 3 und 4 sind durch eine       Asbestausfütterung    7 oder dergleichen vor  dem     Verbrennen    besonders geschlitzt.  



  An der vordern Kontaktkappe 3 der Pa  trone ist ein     Schneidkörper    9 bei 10 durch  eine Schmelzstelle     befestigt.    Der Schneid  körper ist zur Durchführung des Kenndrah  tes 6 durchbohrt. Seine Bohrung ist im In  nern des     Körpers        erweitert    zur Aufnahme der  schraubenlinienförmigen Druckfeder 11, die  sich einerseits am     Schneidkörper    9 und an  derseits an der Kontaktkappe 3 abstützt.  Gegen die Kontaktkappe legt sich ausserdem  die Feder des am Kenndraht 6 befestigten  Kennplättchens 13.  



  Die Schmelzleiter 5 der Patrone sind  dicht unterhalb der konischen     Druckflächen     des     Schneidkörpers    9 über eine von einer     Me-          tallplatte    14 gebildete     Scherkante    geführt.  Statt dessen kann auch der Patronenkörper 1  selbst zu einer     Scherkante    ausgebildet sein.  



  Der Schmelzraum der Patrone kann mit       lichtbogenlöschender    Masse, zum Beispiel  Sand, ausgefüllt werden. Zu diesem Zweck  wird vorteilhaft unmittelbar neben der  Scheibe 14 eine Dichtung angeordnet, die  es ermöglicht, den     verbreiterten    Innenraum  der Patrone und die     Abscherstelle    der Drähte  frei von Sand zu halten.  



  Die Schmelzstelle bei 10 kann aus einer       metallischen    Lötstelle bestehen. Sie kann  aber     auch,    da. sie nicht zur Stromführung    dient, durch irgendwelche andern     sehmel-          zenden    Stoffe, zum Beispiel Harz, ersetzt  sein. Man kann ferner auch die einzelnen  Windungen der Feder untereinander verlöten  oder verkleben, so     da,ss    die     Lötung    bei 1.0  überflüssig ist.  



  Tritt ein hoher Überstrom, zum Beispiel  ein Kurzschluss, auf, so schmelzen die  Drähte 5 wie bei den normalen, nicht über  lastbaren Patronen augenblicklich ab. Dar  auf schmilzt auch der Kenndraht     G,    so dass  das     Plättchen    13 durch die Feder 12 von  der Patrone fortgeschleudert wird und die  Unterbrechung     anzeigt:

            Tritt    ein für das     Abschmelzen    der Lei  ter 5 zu geringer Überstrom auf, der durch  seine lange Dauer die     angesclhlossenen    Strom  verbraucher oder Leitungen beschädigen  könnte, so wird trotzdem von den     Schmelz-          drähten-5    der Patrone eine Wärme erzeugt,  die ausreicht, die Schmelzstelle 10 allmäh  lich zu erweichen. '"\ach dem Erweichen     tritt     die Feder 1.1 in Wirksamkeit. Sie drückt den       Schneidkörper    9 nach unten und schneidet  dadurch die Drähte 5 an der     Scherkante    der  Platte 14 ab.

   Nunmehr fliesst,     wie    nach dem  Abschmelzen der Drähte 5 durch Kurzschluss,  der gesamte Strom durch den schwachen  Kenndraht 6, der ebenfalls     durchschmilzt     und das Kennplättchen 13 freigibt. Das An  sprechen der Patrone durch Überstrom wird  also in der gleichen Weise angezeigt wie  das Abschmelzen bei Kurzschluss.  



  Wie die     Abb.    1 erkennen     lässt,    erstrecken  sich die Schmelzleiter der Patrone von der  einen bis zur andern Kontaktkappe. Infolge  dessen braucht die Patrone im Gegensatz zu  den meisten bisher vorgeschlagenen über  lastungsträgen Sicherungspatronen nicht län  ger zu sein als die normalen     unüberlastbaren     Patronen.  



  Da die Schmelzstelle bei 10 nicht zur  Stromführung herangezogen wird, kann die  Wahl des Schmelzmaterials ohne Rücksicht  darauf erfolgen. ob das Material elektrisch  gut leitet oder nicht.     Ferner    ist auch eine  Beeinflussung der Lötstelle durch den hin  durchfliessenden Strom, der     unter.        Umständen         Alterserscheinungen hervorrufen kann, weit  gehend ausgeschlossen.  



  Bei der     Patrone    nach     Abb.    2     wirkt-    eben  falls eine Feder so auf die Schmelzdrähte  ein, dass sie nach dem     Erweichen    der sper  renden Schmelzstelle die Schmelzdrähte me  chanisch zerstört. Jedoch übt hier die     h'e-          der    ihre Wirkung nicht unter Vermittlung  eines     Schneidkörpers    oder dergleichen, son  dern     unmittelbar    auf den Schmelzdraht aus.

    Die Schmelzstelle zum Sperren der Feder  bildet auch bei dieser Patrone im Gegensatz  zu den     bekannten.    Patronen mit Lötstelle im  wesentlichen nur eine mechanische Sperrung  für die Feder, während die eigentliche Unter  brechung des     Stromes    durch     da.s        Zerreissen     des Schmelzleiters erfolgt.  



  Entsprechend den Bezugszeichen der       Abb.    1 ist 5 ein im Innenraum 2 der Pa  trone 1 ausgespannter Schmelzdraht. Der  Draht ist mit einem Ende an der Kontakt  kappe 4 und mit dem andern Ende an einem       Metallkörper    15 befestigt, der durch eine  Bohrung der Kontaktkappe 3 nach aussen  tritt. Zwischen einem Ansatz des Körpers 15  und der Kontaktkappe 3 liegt eine     schrau-          benlinienförmige    Druckfeder 11, die bestrebt  ist, den Körper 15 aus der     Vertiefung    der  Kontaktkappe 3 herauszuziehen. Die Feder  ist aber daran dadurch verhindert, dass -der  Körper an der Stelle 10 mit der Kappe 3  durch eine Schmelzstelle,     und    zwar zweck  mässig aus Lötmetall, befestigt ist.  



  Bei Überstrom     erweicht    die Lötstelle 10,  so dass die Feder 11 in     Tätigkeit    tritt. Die  Feder ist so kräftig, dass sie den Schmelz  draht 5 zerreisst. Das     Zerreissen    wird da  durch begünstigt, dass der Draht bei einer  derartigen Erwärmung bereits glüht.  



  Der Körper 15 dient. bei der Patrone  nach     Abb.    2 gleichzeitig als Unterbrechungs  melder für Abschmelzen durch     Überstrom.     



  Bei einem Kurzschluss spricht nicht die  Lötstelle 10,     sondern    der Schmelzdraht 5 an.  Eine Unterbrechungsmeldung des     Abschmel-          zens    durch Kurzschluss kann in bekannter  Weise dadurch erfolgen, dass dem Schmelz  draht 5 gemäss     Abb.    1 noch ein Kenndraht    parallel geschaltet ist, der durch die vordere  Kontaktkappe $ nach aussen reicht und hier  ein Kennplättchen trägt. Den Draht zur  Meldung einer Unterbrechung bei Kurzschluss  kann man durch eine Bohrung des Körpers  15 nach aussen führen. Bei dieser Konstruk  tion . wird ein Abschmelzen bei Kurzschluss  durch das Abspringen des Kennplättchens.

    ein Auslösen bei     Überstrom    durch das Vor  springen des     Körpers    15 angezeigt.  



  Auch die in     Abb.    2 dargestellte Patrone  erfordert insbesondere bei kleineren Strom  stärken keine grösseren Abmessungen als die  üblichen Patronen. Bei Patronen für grössere  Stromstärken können mehrere Schmelzdrähte  und mehrere unter Federdruck stehende Me  tallkörper parallel angeordnet werden.  



  Bei der Anordnung nach den     Abb.    3  und 4 ist ausser der sperrenden Lötstelle noch  eine weitere Lötstelle im Patroneninnern vor  gesehen, die von dem abzuschaltenden Strom  durchflossen ist und bei Überstrom von der  Feder     auseinandergezogen    wird. Im Gegen  satz zu der Lötstelle zur Sperrung der Feder  wird also von der zusätzlichen -Lötstelle im  Innern der Patrone die Abschaltung des Stro  mes bewirkt.

      Bei der Anordnung nach     Abb.    3 ist  entsprechend     Abb.    2 in der     Stirnkontakt-          kappe    3 ein Metallkörper 15 gelagert, der  eine     schraubenlinienförmige    Druckfeder 12  trägt, die . bestrebt ist, ihn aus der Kappe  nach aussen zu drücken. Der Körper ist bei  10 durch eine Schmelzstelle,     insbesondere     Lötmetall. befestigt, so dass die Feder ge  sperrt ist. Das vordere Ende des Körpers  trägt in einer Aussparung das mit dein  Kenndraht 6 verbundene Kennplättchen 9  und die zugehörige Druckfeder 12. Der  Kenndraht 6 ist frei durch eine zentrale Boh  rung des Körpers 15 geführt.  



  Mehrere Schmelzdrähte 5 sind in zwei  Gruppen hintereinander geschaltet. Beide  Gruppen sind . durch eine bei     Überstrom     schmelzende Lötstelle miteinander verbun  den. Die Lötstelle befindet sich zwischen  zwei     ringförmigen    Messingscheiben 21 und      22, durch deren     Bohrung    der Kenndraht 6       hindurehtritt.     



  Die Befestigung der Schmelzdrähte 5 an  den     Messingringen    21 und 22     erfolgt    zweck  mässig     durch        Schweissen,    Hartlöten oder     Fest-          klemmen,    also ohne Anwendung von Zinn.  Dadurch wird erreicht, dass mit den silbernen       Schmelzdrähten    kein     Zinn    in Berührung  kommt. Das     Zinn    hat nämlich das Bestreben,  sich bei den     wiederholenden    Erwärmungen  der Patrone     mit    dem Silber der Schmelz  drähte zu legieren.

   Das kann zur Folge  haben, dass nicht die Lötstelle, sondern der  legierte Teil der Schmelzdrähte bei über  strom abschmilzt.  



  Die untern Schmelzdrähte 5 sind an der       Fusskontaktkappe    4 befestigt, die Enden der  obern Schmelzdrähte 5 an dem Metall  körper 15.  



  Die     Raumabschnitte    im Innern der Pa  trone, in denen sich die Schmelzdrähte 5  befinden,     sind    zweckmässig     mit    Sand ge  füllt. Scheiben 23, aus Isolierstoff, zum Bei  spiel Asbest, verhindern, dass der Sand in  den Raumabschnitt der Ringe 21 und 22 ge  langt und das     Auseinanderziehen    der Löt  stelle bei Überstrom erschwert. In gleicher  Weise ist auch die Lötstelle 10 zwischen dem  Körper 15 und der Kontaktkappe 3 durch  eine Asbestscheibe 24 geschützt. 25 ist eine  in die     Fnsskontaktkappe    4     eingelassene        Iso-          lierhülse.     



  Die in     Abb.    4 dargestellte Patrone un  terscheidet sich von der nach     Abb.    3 im  wesentlichen nur dadurch, dass der Metall  körper 15 am     Fusskontaktstück    4 angeordnet  ist. Der     Körper    ist von einer besonderen       Metallkappe    27 umgeben, die mit Isolier  stoff 28     ausgefüttert    ist.  



  Beide Patronen nach     Abb.    3 und 4 wir  ken in der gleichen Weise. Bei Kurzschluss  schmelzen die Drähte 5 ab, ehe eine der bei  den Lötstellen erweichen kann. Bei     über-          strom    erweicht die Lötstelle 10. Dadurch  wird die Feder 12 freigegeben und die Löt  stelle zwischen 21 und 22 auseinander ge  zogen, so dass hier der Strom unterbrochen  wird.    Die Lötstelle 10 dient     ausser    zur Spei       rung    der Feder 12 noch zum     Überleiten        des          Stromes    von der     Kontaktkappe        zum    beweg  lichen Körper 15.

   Dadurch werden besondere  biegsame Leiter zwischen der     Kontaktkappe     und dem in ihr beweglich gelagerten     Körper     15 erspart.  



  Für die beiden Lötstellen werden zweck  mässig solche     Stoffe,    zum     Beispiel    Legierun  gen, gewählt, dass der     Schmelzpunkt    der  sperrenden Lötstelle tiefer liegt als der  Schmelzpunkt der     Lötstelle,    die     den.        Strom     unterbricht. Bei Patronen nach     Abb.    3 und 4  ist es möglich, die Schmelzdrähte mit Rück  sicht auf die Schmelztemperatur der sper  renden Lötstelle zu bemessen     und    eine  schwächere und daher kleinere     Abschaltfeder     zu     verwenden    als bei den vorher beschrie  benen Anordnungen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Überlastungsträge, geschlossene Schmelz sicherungspatrone mit Schmelzstelle und Schaltfeder, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzstelle so angeordnet ist, dass sie lediglich eine Sperrung der Feder, nicht aber das nach dem hrweiehen der Schmelzstelle von der Feder veranlasste Abschalten des Stromes bewirkt, wobei Feder und Schmelz stelle in einem gemeinsamen Patronenkörper untergebracht sind.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Schmelzsicherungspatrone nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder nach dem Erweichen der Schmelzstelle die mechanische Zerstörung mindestens eines Schmelzdrahtes bewirkt. 2. Schmelzsicherungspatrone nach Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in Längsrichtung des Schmelzdrahtes wirkende Feder derart bemessen ist, dass sie den Draht nach dem Erweichen der sperrenden Schmelzstelle zu zerreissen vermag. 3. Schmelzsicherungspatrone nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzstelle aus leicht schmelzen- -dem Lötmetall besteht und im.

   Strom weg liegt. 4. Schmelzsicherungspatrone nach Unter anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende des Schmelzdrahtes der Patrone an einem von einer schraubenlinienförmi- gen Feder umgebenen Metallkörper be festigt ist, der durch die Lötstelle in einem Kontaktstück zur Stromzuführung festgehalten ist, und dass die zum Zer reissen des Schmelzleiters dienende Feder an der dem Schmelzleiter entgegengesetz ten Seite des Kontaktstückes liegt und mit einem Ende an dem Kontaktstück und mit dem andern am Metallkörper angreift.

   5. Schmelzsicherungspatrone nach Unter anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der in eine Stirnkontaktkappe eingelötete Metallkörper, der beim Schmelzen der Schmelzstelle aus der Patrone hervor- tritt, gleichzeitig als Unterbrechungs melder dient.

   6. Schmelzsicherungspatrone nach Unter anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallkörper durchbohrt ist zur Durchführung eines Kenndrahtes. 7. Schmelzsicherungspatrone nach Unter anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schmelzdrähte und Metallkörper in einer Patrone angeordnet sind.

   B. Schmelzsicherungspatrone nach Unter anspruch 1, gekennzeichnet durch einen mit der Feder verbundenen Schneidkör- per, der beim Erweichen der Schmelz- stelle den Schmelzkörper durchschneidet. 9. Schmelzsicherungspatrone nach Unter anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzleiter über eine Abscherkante geführt sind, gegen die sie beim Erwei chen der Schmelzstlelle durch den Schneidkörper gedrückt werden.

   10. Schmelzsicherungspatrone nach Unter anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Schneidkörper, Feder und Lötstelle ausserhalb des Stromweges der Patrone liegen. 11. Schmelzsicherungspatrone nach UnLer- anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkörper durch die Schmelz stelle mit einer Kontaktkappe der Patrone verbunden ist und dass die Feder des Schneidkörpers aus einer schrauben linienförmigen Druckfeder besteht und zwischen Schneidkörper und Kontakt kappe liegt.

   12. Schmelzsicherungspatrone nach Unter anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkörper achsial angeordnet und von dem zentralen Kenndraht der Patrone durchquert \ist. 13. Schmelzsicherungspatrone nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ausser der sperrenden Lötstelle noch eine weitere Lötstelle vorhanden ist, die nach dem Erweichen der sperrenden Lötstelle von der Feder auseinander gezogen wird und den Strom unterbricht.

   14. Schmelzsicherungspatrone nach Unter anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzpunkt der die Feder sperrenden Lötstelle tiefer liegt als der jenige der den Strom abschaltenden Löt stelle. 15. Schmelzsicherungspatrone nach Unter anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die sperrende Lötstelle zwischen einem Stirnkontaktstück der Patrone und einem in dieses Kontaktstück ge führten und mit der Feder versehenen Metallkörper angeordnet ist, der zur Durchführung eines Kenndrahtes durch bohrt ist,

   während sich die auseinander zu ziehende Lötstelle im Innern der Pa tronenbohrung befindet. 16. Schmelzsicherungspatrone nach Unter anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der durchbohrte Metallkörper an der Vorderseite der Patrone liegt und gleich zeitig das nach dem Ansprechen der Pa trone abspringende Kennplättchen des Kenndrahtes mit der zugehörigen Feder trägt. 17. Schmelzsicherungspatrone nach Unter anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der durchbohrte Metallkörper nach aussen hin dicht abgeschlossen ist.

   18. Schmelzsicherungspatrone nach Unter anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallkörper in dein als Pass zapfen ausgebildeten Fuss der Patrone angeordnet ist.