DE3035665C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine flinke Schmelzsicherung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche flinke Schmelzsicherung ist durch die US-PS 33 48 007 bekannt. Dort ist nicht sichergestellt, daß sich das Schmelzelement immer in der gleichen Ausrichtung zwischen den einander gegenüberliegenden Rändern der Anschlüsse erstreckt. Deshalb kann die wirksame Länge des Schmelzelements von Fall zu Fall schwanken. Das Schmelzelement der bekannten Schmelz­ sicherung soll zwar rechtwinklig zu den einander gegenüber­ liegenden Seiten der Anschlüsse angeordnet werden, doch wird kein Weg gewiesen, wie man diese Ausrichtung bei der Herstellung auf reproduzierbare Weise zuverlässig erreichen kann.

Es werden derzeit zum Absichern unterschiedlicher elektri­ scher und elektronischer Schaltkreise verschiedenste Schmelz­ sicherungen verwendet. Eine Grundaufgabe der Schmelzsicherung besteht darin, diese Schaltkreise vor Beschädigung oder Zer­ störung zu schützen, wenn ein Überlaststrom durch die Schal­ tung fließt, d. h. ein Strom, der den Nennstrom der Siche­ rung überschreitet. Um eine solche Beschädigung oder Zerstörung zu vermeiden, müssen die Sicherungen sehr schnell ansprechen und den Überlaststrom sofort unter­ brechen. Je schneller die Unterbrechung erfolgt, desto wirksamer ist die Sicherung bei diesem Zustand.

Es sind verschiedene flinke Schmelzsicherungen bekannt, und einige von ihnen sind als Schutzelemente für verschie­ dene elektrische Schaltkreise in Verwendung. Diese Siche­ rungen sind häufig so aufgebaut, daß das Schmelzelement zwischen den beiden elektrisch leitenden Anschlüssen aus­ gestreckt ist. Oft sind diese Sicherungen aber für sehr kleine Ströme bemessen, so daß das Schmelzelement keine ausreichende mechanische Festigkeit für die große Stütz­ weite im Gehäuse oder in der Kapsel besitzt. Bei einer in der US-PS 25 76 405 beschriebenen Schmelzsicherung erhitzt sich das Schmelzelement bei Durchgang des Über­ laststromes, was zu einer Verlängerung infolge Wärme­ dehnung und damit Ausbiegung führt, bis das Schmelz­ element mit dem Gehäuse oder der Kapsel in Berührung kommt, was dann eine Verfälschung des Nennstromwertes der Siche­ rung zur Folge hat. Damit dies nicht geschieht, sind brückenförmige Schutzglieder vorgesehen, die einerseits die Schmelzelemente abstützen und andererseits verhindern, daß sie mit der Gehäuseinnenwand in Berührung kommen. Je­ doch sind aus Gründen, die in der US-PS 25 76 405 erörtert sind, diese Brücken nicht voll zufriedenstellend. Um diesem Zustand abzuhelfen, wird dort eine Sicherung für elektrische Schaltungen beschrieben, die einen starren Träger auf­ weist, der direkt das Schmelzelement trägt, wobei dieser Träger eine leitfähige Beschichtung an jedem Ende aufweist, an der die Enden des Schmelzelementes befestigt werden können. Die dort verwendete leitfähige Beschichtung be­ steht aus einer mit dem starren Träger fest verbundenen ersten Silberbeschichtung und einer auf dieser Silber­ beschichtung haftenden Kupferbeschichtung. Die erste Be­ schichtung wird gewöhnlich so aufgebracht, daß eine leit­ fähige Lötung aus Silber auf den starren Träger aufgepin­ selt wird, und die zweite Beschichtung wird gewöhnlich so gebildet, daß der silberbeschichtete starre Träger in eine kolloidale Kupfersuspension eingetaucht wird. Es läßt sich denken, daß der Aufwand hierbei sehr mühevoll ist, um die leitfähigen Beschichtungen auf den starren Trägern auszubilden, und daß die Herstellung nicht wirt­ schaftlich ist. Darüber hinaus ist das Schmelzelement unter einem Winkel zur Längsachse der Sicherung ausge­ spannt, was bei der Herstellung nochmals Umstände berei­ tet.

Ferner ist eine Schmelzsicherung bekannt, bei der eine Basis aus einem isolierenden Basisteil und zwei elektrisch leit­ fähigen Anschlüssen besteht, von denen der eine an der einen Seite des isolierenden Basisteils und der zweite an der anderen Seite festgeklebt sind. Durch die Mitte des isolierenden Basisteils ist ein kleines Loch hin­ durchgestoßen, durch das das Schmelzelement hindurchgeführt ist. Auch diese Sicherungen sind schwierig herzustellen und vermeiden nicht zu voller Zufriedenheit die vorgenann­ ten Mängel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine flinke Schmelzsicherung, gemäß der US-PS 33 48 007, so weiter­ zuentwicklen, daß sie stabile und zuverlässige Kenngrößen besitzt.

Die Lösung vorstehender Aufgabe erfolgt mit den kennzeichnen­ den Merkmalen des Hauptanspruches.

Danach wird zum Schutz elektrischer Schaltkreise eine flinke Schmelzsicherung ge­ schaffen, die erhöhte Stabilität, Zuverlässigkeit und Lichtbogenlöscheigenschaften aufgrund der Besonderheit in Konstruktion und Wirkungsweise hat. Sie besitzt einen Sicherungsbasiskörper, der aus einem isolierenden Plastikwerkstoff (z. B. eine Phenolplatte) und einem daran haftenden leitenden Metall (z. B. Kupfer) als Be­ schichtung besteht. Der Sicherungsbasiskörper (Basisteil) weist einen breiteren Mittelabschnitt auf, der sich nach bei­ den Seiten in abstehende Arme ausbreitet, die mit ihren Enden an Endkappen festgelötet sind, welche die Kapsel (Siche­ rungskapsel) verschließen, wenn das Basisteil in der Kapsel untergebracht ist. Im Mittelabschnitt des Siche­ rungsbasiskörpers befindet sich ein im wesentlichen ellip­ tisches Loch, und die Metallbeschichtung ist zum Teil von der Oberfläche der isolierenden Platte weggeätzt, wobei sich der weggeätzte Bereich in der Umgebung des elliptischen Loches befindet, so daß ein Paar einander mit Abstand gegenüberstehender leitender Anschlüsse ent­ steht. In jedem Ende der leitenden Anschlüsse ist nahe den ausgeätzten Flächen eine Rille ausgebildet, und ein Schmelzelement erstreckt sich zwischen den beiden Rillen über das elliptische Loch hinweg.

Im Bereich jeder Rille ist eine Lötmittelvertiefung für ein sicheres Verlöten der Enden des Schmelzelementes, die in den Rillen eingebettet sind, vorgesehen.

Aufgrund der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Schmelzsicherung in perspektivischer Ansicht;

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Schmelzsicherungsbasis­ teil aus der Sicherung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch das Basisteil nach der Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 einen weiteren Schnitt durch das Basisteil nach der Linie 4-4 in Fig. 2;

Fig. 5 eine Draufsicht auf das Basisteil mit zwischen den Anschlüssen sich erstreckendem Schmelzelement;

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 in Fig. 5.

Die Schmelzsicherung weist einen insgesamt mit 1 bezeichneten Sicherungsbasiskörper (Basisteil) auf, der sich innerhalb einer isolierenden Schmelzsicherungskapsel, etwa einem Glasröhrchen 3, befin­ det, das an beiden Enden mittels Endkappen 5, 5′ verschlossen ist, wie es die Fig. 1 zeigt. Das Basisteil 1 ist näher in Fig. 2 dargestellt. Es besitzt einen breiteren Mittel­ abschnitt 7, der im wesentlichen sechseckig oder polygonal ist und sich an seinen schmäleren Seiten in zwei seitwärts abstehenden Armen 9, 9′ fortsetzt, die an ihren Enden 11, 11′ wiederum verjüngt sein können, wo sie mit den Endkappen 5, 5′ verlötet sind, wenn das Basisteil 1 in die Kapsel 3 eingesetzt ist.

Vorzugsweise besteht das Basisteil 1 aus einer unteren isolierenden Schicht (Platte) 13, die z. B. aus Phenolharz hergestellt sein kann, so daß sie die beim Stromdurchgang entstehende Wärme ver­ trägt. Die Platte 13 ist mit einer oberen leitenden Metallschicht (Kupferschicht) 15 oder auch mit einer Schicht eines anderen Metalls bedeckt. Diese Kupferschicht 15 kann mit der isolierenden Phenolharz­ platte 13 verklebt sein, oder die Beschichtung kann mit anderen bekannten Verfahren erfolgen, so daß die leitende Metallschicht 15 fest auf der isolierenden Platte 13 haftet. Es versteht sich, daß der Aufbau des Basisteils 1 sich gut zur Massenherstellung eignet.

Der Mittelabschnitt 7 ist von einem im wesentlichen ellipti­ schen Loch 17 durchsetzt (Fig. 2 und 5), das gestanzt oder gebohrt sein kann und in der Mitte des Mittelabschnitts 7 liegt, und die Kupferschicht 15 ist in Teilen bei 19, 19′ bis zur Oberfläche der isolierenden Platte 13 weggeätzt. Durch das Wegätzen von Teilen der Kupferschicht 15 und das An­ bringen des Loches 17 ist das Basisteil 1 mit einem Paar einander mit Abstand gegenüberstehender leitender Anschlüsse 21, 21′ ausgestattet. In den leitenden Anschlüssen 21, 21′ befinden sich einander gegenüberstehende Rillen 22, 22′ nahe den weggeätzten Bereichen 19, 19′, die zur festen Anbringung eines Schmelzelementes 25 dienen, das sich zwischen den beiden Anschlüssen 21, 21′ über das elliptische Loch 17 hinweg erstreckt. Lötmittel aufnehmende Vertiefungen 27, 27′ sind im Bereich der Rillen 22, 22′ angebracht, damit die Enden des Schmelzelementes 25, die den elektri­ schen Stromkreis innerhalb der Schmelzsicherung schließen, eingelötet werden können.

Vorzugsweise ist die Querschnittsfläche der Rillen 22, 22′ größer als die Querschnittsfläche des Schmelzelementes 25, so daß die Enden des Schmelzelementes in die Rillen 22, 22′ einge­ setzt oder eingebettet werden können.

Die Lötmittel aufnehmenden Vertiefungen 27, 27′ oder Aussparungen werden mit einem Lötmaterial 23, 23′ gefüllt, das nicht nur dazu dient, den elektrischen Stromkreis in der Schmelz­ sicherung zu schließen, sondern zusätzlich eine sichere Verlötung zu gewährleisten, so daß an den Lötstellen ein konstanter Wert von thermischer Kapazität besteht.

Claims (4)

1. Flinke Schmelzsicherung mit einem Sicherungsbasiskörper, der von einer isolierenden Kapsel umgeben ist und aus einer unteren isolierenden Schicht und einer oberen leiten­ den Metallschicht besteht, die auf die untere isolierende Schicht auf­ geklebt ist, und der einen verbreiterten Mittelabschnitt mit einem im wesentlichen elliptischen Loch aufweist und in seitwärts abstehende Arme zu beiden Seiten übergeht, die an ihren Enden mit Endkappen verlötet sind, welche die Enden der isolierenden Kapsel verschließen, wobei die obere leitende Metallschicht in der Umgebung des Loches zum Teil wegge­ ätzt ist und ein Paar einander im Abstand gegenüberstehen­ der leitender Anschlüsse bildet mit denen ein Schmelzleiter verlötet ist, der sich zwischen den gegenüberstehenden leitenden Anschlüssen über das Loch im Mittel­ abschnitt hinweg erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß in den leitenden Anschlüssen (21, 21′) einander ge­ genüberstehende Rillen (22, 22′) angeordnet sind, in denen das Schmelzelement (25) gelagert ist.

2. Schmelzsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in jedem leitenden Anschluß (21, 21′) eine Lot aufneh­ mende Vertiefung (27, 27′) im Bereich der Rillen (22, 22′) für das Verlöten der Enden des Schmelzelementes (25) aus­ gebildet ist.

3. Schmelzsicherung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die untere isolierende Schicht (13) des Sicherungs­ basiskörpers (1) aus Phenolharz und die obere leitende Metallschicht (15) aus Kupfer besteht.

4. Schmelzsicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche der Rillen (22, 22′) größer als die Querschnittsfläche des Schmelz­ elementes (25) ist.