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Schmelzsicherungspatrone des Schraubstöpselsicherungssystems mit keramischem Patronenkörper und den Schmelzkanal abschliessenden stirnseitigen Kontaktkappen.
Bei den Sicherungspatronen des Schraubstöpselsieherungssystems hat man bisher die den Schmelzkanal verschliessenden Kontaktkappen, insbesondere die auf dem Passzapfen sitzende Kontaktkappe, durch Aufkitten an dem Patronenkörper befestigt. Diese Art der Befestigung ist, wenn sie bei der Herstellung von Sicherungen in grossen Mengen verwendet wird, teuer, da das Bestreichen der Kittstelle mit der Kittmasse sowie das Entfernen der überschüssigen Kittmasse Zeit und Handgriffe erfordert.
Man hat auch vorgeschlagen, die Kontaktkappen durch Aufpressen an dem Patronenkörper zu befestigen.
Bei dieser Art der Befestigung besteht, wenn die Abmessungen des Patronenkörpers nicht genau eingehalten werden, die Gefahr, dass die Kontaktkappen nicht hinreichend fest an dem Patronenkörper sitzen, so dass sie unter Anwendung von Werkzeugen von dem Patronenkörper abgezogen werden können.
Es ist ferner für Sicherungspatronen vorgeschlagen worden, zum Befestigen der Schmelzleiter an den Kontaktkappen Zwischenkappen zu verwenden, die die Schmelzleiter gegen den Patronenkörper pressen.
Die Zwischenkappen sind an dem Patronenkörper durch'Eindrückungen befestigt, die in mehrere am Mantel des Patronenkörpers verteilt angeordnete Vertiefungen greifen. Auf diese Zwischenkappen sind die von aussen berührbaren Kontaktkappen aufgezogen. Bei dem Eindrücken der Zwischenkappen in die einzelnen Vertiefungen des Patronenkörpers besteht die Gefahr, dass die Zwischenkappen eine unrunde Form erhalten, die beim Aufbringen der Aussenkappen Schwierigkeiten bereitet. Unter Umständen können. die Aussenkappen nicht auf die Zwischenkappen aufgezogen werden. Wenn es gelingt, die Aussenkappen auf die Zwischenkappen aufzuschieben, so besteht die Möglichkeit, dass Zwischenräume zwischen den Aussen-und Zwischenkappen vorhanden sind, durch die beim Ansprechen die Sicherung ausbläst.
Auch ist es nicht ausgeschlossen, dass die Aussenkappen nicht hinreichend fest an dem Patronenkörper sitzen.
Nach der Erfindung ist an den Patronen des Schraubstöpselsicherungssystems eine sichere Befestigung der von aussen berührbaren Kontaktkappen an dem Patronenkörper dadurch erzielt, dass der Patronenkörper, insbesondere der mit dem Patronenkörper aus einem Stück bestehende Passzapfen, an seiner Mantelfläche eine umlaufende Vertiefung, z. B. Rille, hat und die Kontaktkappe nach dem Aufsetzen auf den Patronenkörper in die umlaufende Vertiefung des Patronenkörpers gesickt ist.
Um diese Befestigung der Kontaktkappen herzustellen, kann erfindungsgemäss folgendes Verfahren angewandt werden : Die Sicken werden in die Kontaktkappen durch umlaufende Kugeln eingedrückt, deren Bahndurchmesser während des Sickens verändert wird. Die zur Ausübung dieses Verfahrens dienende Vorrichtung enthält einen Kugelkäfig und einen Steuerkörper, die gegeneinander beweglich sind. Durch den Kugelkäfig sind die Kugeln in axialer und tangentialer Richtung und durch die kegelförmige Wand des Steuerkörpers in radialer Richtung geführt, in der Weise, dass sich bei Relativbewegungen zwischen dem Kugelkäfig und dem Steuerkörper der Bahndurchmesser der Kugeln ändert.
Um den Kontaktkappen an dem Patronenkörper einen besonders festen Sitz zu geben, ist ferner erfindungsgemäss die bei diesem Befestigungsverfahren verwendete Vorrichtung derartig ausgebildet, dass während der Änderung des Bahndurchmessers die Kugeln der Kugelbahn im Bereich der Sicke eine axiale Bewegung ausführen. Vorteilhaft ist diese Vorrichtung derart gestaltet, dass der Steuerkörper den Kugelkäfig umschliesst und als Träger der gesamten Vorrichtung in eine normale Bohrmaschine
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einspannbar ist. Auf diese Weise lässt sich das Befestigen der Kontaktkappen an dem Patronenkörper ohne Verwendung einer Spezialwerkzeugmaschine ausführen.
Die Fig. 1 der Zeichnung zeigt in einem Schnitt eine Schmelzsicherungspatrone des Schraubstöpselsicherungssystems, an der die Befestigung der Kontaktkappen gemäss der Erfindung ausgeführt ist. 1 ist der keramische Patronenkörper der Schmelzsicherung, der in einen Schmelzkanal 2 den Schmelzleiter 3 aufnimmt. Zur Erzielung der Unverwechselbarkeit hat der Patronenkörper 1 in an sich bekannter Weise an der einen Stirnseite einen Zapfen 22, den sogenannten Passzapfen, der zugleich zur Verlängerung des Schmelzkanals dient. Der Passzapfen 22 besteht mit dem Patronenkörper 1 aus einem Stück. Der Schmelzkanal ist an seinen Enden durch die Kontaktkappen 4 und 5 abgeschlossen.
Da beim Ansprechen der Sicherung unter Umständen ein hoher Gasdruck innerhalb des Schmelzkanals 2 auftritt, ist es erforderlich, die Kontaktkappen 4 und 5 sicher an dem keramischen Patronenkörper 1 zu befestigen. Eine solche Befestigung ist dadurch erreicht, dass der Mantel der Kontaktkappen in Rillen 23 des Patronenkörpers gesiekt ist.
Um diese Versickung auszuführen, dient die in Fig. 2 im Schnitt dargestellte Vorrichtung.
Die Vorrichtung besteht aus einem topfförmigen Körper 6, der an dem Boden einen Zapfen 7 zum Einspannen in die Spindel einer Bohrmaschine hat. In dem topfförmigen Körper 6 ist ein Hohlzylinder 8 angeordnet, der gegenüber dem topfförmigen Körper 6 beweglich ist. Der Hohlzylinder 8 ist als Kugelkäfig ausgebildet und enthält eine Anzahl von Kugeln 9. Die Öffnungen 10, in denen sich die Kugeln befinden, sind derart ausgebildet, dass die Kugeln 9 zwar sich in Richtung auf die Drehachse bewegen, jedoch nicht aus den Öffnungen herausfallen können. Durch den Eugelkäfig S sind die Kugeln in axialer und tangentialer Richtung geführt. In radialer Richtung sind sie während des Sickens durch eine kegelförmige Wand 11 des topfförmigen Körpers 6 geführt. Durch diese Wand wird der Bahndurchmesser der Kugeln verändert.
Je tiefer sich der Kugelkäfig 8 im Innern des sogenannten Steuerkörpers 6 befindet, desto kleiner ist der Bahndurchmesser der Kugeln.
In den Innenraum des Kugelkäfigs 8 ist ein Stirnkugellager angeordnet, das als Anlage für den zu versickenden Gegenstand dient. Das Stirnkugellager besteht aus zwei Ringen 12, , zwischen denen Kugeln 14 gehalten sind. Die beiden Ringe sind durch eine Haltschraube 15 miteinander verbunden.
Die Haltschraube 15 ist in dem Lagerring 12 versenkt angeordnet und derart in den Lagerring 13 eingeschraubt, dass sich zwischen den beiden Lagerringen die Kugeln 14 spielfrei bewegen können. Das Stirnkugellager wird durch eine Feder 19, die sich an einem Verschlussstüek20 des Kugelkäfigs 8 abstützt, gegen einen umlaufenden Vorsprung 18 des Kugelkäfigs 8 gepresst. Ausser dieser Feder 19 ist innerhalb des Kugelkäfigs 8 eine weitere Feder 16 angeordnet, die zwischen dem Stirnkugellager 12, 13 und einem am Boden des Steuerkörpers 6 befestigten Stift 17 wirksam ist. Diese Feder 16 ist wesentlich weicher als die Feder 19.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende : Die Vorrichtung, die in ein Futter einer Bohrmaschine eingespannt ist, führt während des Betriebes eine Drehbewegung aus. Um das in einer ruhenden Einrichtung 21 fest eingespannte Werkstück zu bearbeiten, wird die Vorrichtung in axialer Richtung auf das Werkstück bewegt. Dabei gelangt der zu versickende Patronenkörper 1 mit der aufliegenden Kontaktkappe 4 in den Innenraum des Kugelkäfigs 8. Legt sich der Lagerring 12 des Stirnkugellagers gegen das Werkstück, so befinden sich die Kugeln 9 mit ihren Mitten ungefähr in der Höhe der oberen Rillenkante des Patronenkörpers. Bei der weiteren Abwärtsbewegung der Vorrichtung drückt sich zunächst die weiche Feder 16 zusammen, während sich die Kugeln noch in dem erweiterten Innenteil des Steuerkörpers befinden.
Gelangt die kegelförmige Wand 11 des Steuerkörpers 6 an die Kugeln 9, so sucht der Steuerkörper sowohl die Kugeln radial nach innen zu drücken als auch den gesamten Kugelkäfig 8 abwärts zu bewegen. In dieser Stellung ist die Vorrichtung in der Fig. 3 wiedergegeben. Je grösser der Widerstand ist, den die Kugeln 9 in ihrer Radialbewegung vorfinden, desto stärker wird von dem Steuerkörper 6 der Kugelkäfig 8 mitgenommen. Bei dieser Mitnahme des Kugelkäfigs 8 drückt sich die harte Feder 19 zusammen, wobei sich der umlaufende Vorsprung 18 des Kugelkäfigs 8 von dem Lagerring 13 des Stirnkugellagers abhebt.
Durch diese radiale und axiale Bewegung der Kugeln wird, da die Kugeln 9 ununterbrochen an dem Umfang der Kontaktkappe 4 entlangrollen, die Kontaktkappe an den dem Stirnkugellager benachbarten Wandteil der Rille 5 fest angewalzt. Ungenauigkeiten in den Abmessungen des Patronenkörpers haben keinen Einfluss auf die Güte der Versickung, da die harte Feder 19 als elastisches Mittel zwischen das als Anschlag dienende Stirnkugellager 12, 13 und den Kugelkäfig 8 geschaltet ist.
Ist die Kontaktkappe 4 in die Rille 5 des Patronenkörpers gedrückt, so wird die Vorrichtung
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auf dem Ring 13 des Stirnkugellagers aufliegt. Während der Rückführung des Kugelkäfigs 8 vergrössert sich der Bahndurchmesser der Kugeln 9. Ist die Ruhestellung erreicht, so lassen sich die Kugeln 9 beim Abziehen der Vorrichtung von dem eingespannten Patronenkörper so weit radial aus der Sicke herausbewegen, dass sie den Patronenkörper freigeben.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass die Kontaktkappen nicht ohne ihre Zerstörung von dem Patronenkörper entfernt werden können. Bei der Schmelzsicherung gemäss der Erfindung ist daher aus-
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geschlossen, dass nach dem Durchbrennen der Sicherung die Kontaktkappen entfernt, ein Behelfsleiter in den Schmelzkanal eingezogen und danach der Schmelzkanal durch Wiederaufsetzen der Kontaktkappen geschlossen wird.
Die Erfindung bietet ferner den Vorteil, dass zur sicheren Befestigung der an dem Passzapfen sitzenden sogenannten Fusskontaktkappe nicht die den Zapfen tragende Stirnseite des Patronenkörpers herangezogen zu werden braucht. Da die Kontaktkappe, wie die Fig. 1 der Zeichnung zeigt, lediglich einen kleinen Teil der Zapfenlänge bedeckt, so ist bei der Schmelzsicherung gemäss der Erfindung im Gegensatz zu den bekannten Schmelzsicherungspatronen, deren Fusskontaktkappe sich auf die ganze Länge des Passzapfens erstreckt, nicht der Anlass gegeben, den Zapfen mit einem Behelfsleiter zu umwickeln, um eine leitende Verbindung zwischen der Fusskontaktkappe und der oberen Kontaktkappe der Sicherungpatrone herzustellen.
Das zum Befestigen der Kontaktkappe dienende Verfahren hat den besonderen Vorzug, dass die zur Ausübung des Verfahrens erforderliche Vorrichtung einen einfachen Aufbau hat. Ist die Vorrichtung
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selbst, die periodisch bei jeder Patrone wiederkehren, nicht erforderlich. Ausser dem Ein-und Ausspannen der Patrone ist von der an der Bohrmaschine tätigen Person lediglich die Hin-und Herbewegung der Vorrichtung auszuführen.
Das Verfahren gemäss der Erfindung eignet sich daher insbesondere für die Massenherstellung von Schmelzsicherungspatronen. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens gemäss der Erfindung besteht darin, dass die Vorrichtung an mehreren gleichmässig auf den Umfang verteilten Stellen auf den Patronenkörper einwirkt, so dass selbst bei Sicherungspatronen mit verhältnismässig dünnem Passzapfen ein Beschädigen des Patronenkörpers während des Sickens nicht zu befürchten ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schmelzsicherungspatrone des Schraubstöpselsicherungssystems mit am keramischen Patronenkörper befindlichem Passzapfen, deren Schmelzkanal durch von aussen berührbare, am Patronenkörper befestigte Kontaktkappen abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der keramische Patronenkörper, insbesondere der mit dem Patronenkörper aus einem Stück bestehende Passzapfen, eine umlaufende Vertiefung, z. B. Rille, hat und die Kontaktkappe durch eine nach dem Aufsetzen eingedrückte, in die Verjüngung greifende umlaufende Sicke an dem Patronenkörper befestigt ist.