DE1010144B

DE1010144B - Patronenkoerper fuer Schmelzsicherungen ohne Fuellmittel

Info

Publication number: DE1010144B
Application number: DEL15429A
Authority: DE
Inventors: Walter Mergler
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1953-05-04
Filing date: 1953-05-04
Publication date: 1957-06-13

Description

Patronenkörper für Schmelzsicherungen ohne Füllmittel Schmelzsicherungen bestehen im allgemeinen aus einem Patronenkörper, welcher den eigentlichen Schmelzeinsatz, d. h. den oder die Schmelzleiter, enthält, der bei den üblichen Sicherungen innerhalb dieses Patronenkörpers von einem kompaktierten Füllmittel, z. B. Quarzsand, umgeben ist. Die Herstellung solcher Schmelzsicherungen ist infolge des besonderen Einbringeris des Füllrnittels zeitraubend. Auch entstehen Abweichungen von einer gewünschten Ansprechcharakteristik, wenn das Füllmittel nicht gleichmäßig kompaktiert ist.
Ferner ist die Herstellung solcher Sicherungen infolge der Einbringung des Füllmittels mit nicht unerheblichen Kosten verknüpft. Man ist daher bestrebt, die Herstellung solcher Sicherungen zu vereinfachen. Zu diesem Zweck wurde bereits vorgeschlagen, den eigentlichen Schmelzleiter unmittelbar in den Patronenkörper einzubringen und mit diesem zu brennen.
Es sind bereits Schmelzeinsätze bekanntgeworden, die als auswechselbare, die Schmelzleiter enthaltende Einheiten in die eigentlichen völlig geschlossenen Sicherungs- bzw. Patronenkörper eingesetzt werden. Diese Schmelzeinsätze wurden aus dem üblichen körnigen Löschmittel, d. h. dem üblichen Füllmittel, z. B. Quarzsand, hergestellt, wobei die einzelnen Körner durch ein Bindemittel, wie, Wasserglas, Gips, miteinander vereinigt wurden. Abgesehen davon, daß es bei einem so ausgeführten Schmelzeinsatzkörper nicht möglich ist, miteinander in Verbindung stehende Hohlräume zu erzielen, so ist ein solcher Einsatz schwierig in der Herstellung und bedingt die Anwendung eines besonders ausgebildeten, den Einsatz aufnehmenden Sicherungskörpers.
Der Erfindung liegt nun die Schaffung eines Patronenkörpers für Schmelzsicherungen zugrunde, der in seiner Herstellung einfach ist und eine Erhöhung der Abschaltleistung gestattest. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Patronenkörper selbst so ausgebildet ist, daß er zahlreich miteinander in Verbindung stehende Hohlräume enthält, die beim Abschmelzen des Schmelzleiters für die dabei entstehenden Gase als Filter und als Druckausgleich wirken, d. h. daß der Hohlkörper z. B. porös ist, bzw. einen Schaumkörper darstellt. Diese Hohlräume wirken wie die Hohlräume, die bei den üblichen geschlossenen Sicherungen dadurch entstehen, daß zwischen den einzelnen Körnern des Füllmittels Luft-bzw. Hohlräume bestehen. Die Hohlräume haben den Zweck, daß der Werkstoff des Schmelzleiters infolge der bei der Schmelzung entstehenden Explosionswirkung in diese Hohlräume gedrückt wird. Es besteht hierbei ebenfalls der Vorteil, daß die Hohlräume eine Art Druckkammer bilden, welche infolge des Druckanstieges bei der Abschaltung die Unterdrückung des Lichtbogens begünstigen. Solche Sicherungen haben demgemäß die Eigenschaft, höhere Leistungen abzuschalten, als wenn solche Hohlräume nicht vorhanden sind.
Für die Herstellung der Patronenkörper können verschiedene Werkstoffe Verwendung finden. Man wird vorteilhaft, wie üblich, keramische Körper anwenden, die in diesem Falle so hergestellt werden, daß Ausgangsstoffe einer entsprechenden Körnung verwendet werden. Je nach der Größe der Körnung entstehen nach dem Brennen mehr oder weniger große Hohlräume.. Beim Brennen des keramischen Patronenkörpers nach der Erfindung sintern die körnigen Materialien an ihren Grenzflächen zusammen und bilden die erwähnten labyrinthartigen Hohlräume. Es wird daher praktisch dieselbe Wirkung erzielt wie bei den bekannten Sicherungen mit Füllmittel. Die Patronenkörper können auch so hergestellt werden, daß der keramische Stoff vorgebrannt und zerkleinert wird und die zerkleinerten Teile entsprechender Körnung in der Form der Sicherungskörper gepreßt nachgebrannt werden.
Die Patronenkörper oder Teile davon können auch dadurch hergestellt werden, daß die Hohlräume beim Brennen durch Gasbildung mit Hilfe gastreibender Mittel erzeugt werden.
Für gewisse Zwecke kann -es von Vorteil sein, wenn der ganze Patronenkörper mit solchen Hohlräumen durchsetzt ist. Hierbei wird der Schmelzleiter-Werkstoff, für den ein oder mehrere Kanäle von etwa dem Querschnitt der Schmelzleiter vorgesehen sind, bei einer Abschaltung infolge der dabei auftretenden Blaswirkung durch den als Filter wirkenden Patronenkörper tiefer in den Körper eindringen. Legt man jedoch Wert darauf, daß eine solche Druckwelle nicht nach außen dringen kann, dann wird die Außenfläche des Patronenkörpers vorteilhaft nach außen abgeschlossen. Dies kann z. B. dadurch geschehen, daß seine Außenfläche mit einer Glasur versehen wird, die eine völlige Abdichtung der Innenräume ermöglicht. Die Abdichtung kann auch in anderer Weise geschehen, beispielsweise dadurch, daß die an die Außenflächen des Körpers grenzenden Teile stärker gebrannt werden als die inneren Teile des Körpers und demnach mehr zusammensintern und dichter gebrannt werden.
Der Erfindungsgedanke ist jedoch nicht auf keramische Werkstoffe beschränkt, er kann auch in gleicher Weise für andere Werkstoffe, beispielsweise in Verbindung mit polymerisierbaren bzw. kondensierbaren Kunstharzmassen, benutzt werden.
Um bei einer solchen Ausführungsform die vorstehend erläuterten Hohlräume zu bilden, wird z. B. als Ausgangsstoff eine unvollständig kondensierte, gekörnte Masse benutzt; die auf die gewünschte Form gepreßt und auskondensiert wird. Auch hier kann je nach der Größe der Körnung des verwendeten Stoffes erreicht werden, daß die Hohlräume mehr oder weniger groß sind und den verschiedenen Anforderungen Rechnung getragen werden kann.
Die Anwendung von Kunstharzmassen bringt den Vorteil mit sich, daß der Lichtbogen bei der Anwendung von Massen, die einen geringen Anteil an Kohlenstoff oder keinen Kohlenstoff im Molekül besitzen, durch die dabei frei werdenden Gase unterdrückt wird. Hiermit läßt sich eine Erhöhung der Abschaltleistung erzielen, wobei der Vorteil entsteht, daß infolge des Mangels an oder des Fehlens von Kohlenstoff im Molekül der Masse der elektrische Widerstand der unterbrochenen Sicherung hoch ist. Beispiele von kohlenstoffarmen Massen sind Harnstoffharze, Melamine und gewisse Silikone. Beispiele von Massen, die praktisch keinen Kohlenstoff enthalten, sind Maleinatharze und Silikone, bei deren Ausgangsmolekül alle Kohlensto-Eatome durch Siliziumatome ersetzt sind.
Schließlich können die Hohlräume der keramischen Körper oder der Körper aus den üblichen Harzmassen mit Mitteln, z. B. wie vorstehend angegeben, versehen werden, die auf den Lichtbogen unterdrückend wirken und nach der Abschaltung einen hohen Widerstand ergeben.
Gleichgültig aus welchem Werkstoff der Patronenkörper besteht, ist es auch möglich, den die Hohlräume enthaltenden Körper besonders herzustellen und in einen im wesentlichen keine Hohlräume enthaltenden Körper einzusetzen, so daß auf diese Weise eine Abdichtung nach außen erfolgt, wobei die Möglichkeit besteht, den inneren Teil der Sicherung auszuwechseln.
Der für den oder die eigentlichen Schmelzleiter vorgesehene Kanal bzw. die dafür vorgesehenen Kanäle werden vorteilhaft so ausgebildet, daß der Abstand zwischen den Schmelzleitern und der Kanalwandung gering ist, so daß unerwünschte Luftpolster in der unmittelbaren Nähe des Schmelzleitereinsatzes vermieden werden und die Abschaltleistung hoch liegt.
Die Vorteile; der Sicherung nach der Erfindung bestehen nicht allein in der vereinfachten Herstellung, sondern auch darin, daß es ermöglicht wird, die Abschaltleistung zu erhöhen, wodurch wiederum der Schmelzraum verkleinert werden kann. Dies ist besonders für Mehrfachsicherungen von Vorteil, bei denen in einem Patronenkörper gegebener Größe mehrere Schmelzkanäle vorgesehen sind.
Eine weitere durch die Erfindung gegebene Möglichkeit besteht darin, daß der Schmelzraum der mit Hohlräumen durchsetzten Patronenkörper wie bei den üblichen Sicherungen ausgeführt und mit einem Füllmittel angefüllt wird, dem in Gegenwart des Lichtbogens oder in Gegenwart von hohen Temperaturen gasabgebende und den Lichtbogen unterdrückende Stoffe, z. B. der vorbezeichneten Art, beigegeben sind, daß also eine Art Blaswirkung entsteht und bei der Abschaltung gebildete Gase durch den Hohlraumkörper gefiltert und gehemmt nach außen dringen können. Es entsteht auch hierbei im Schmelzraum ein hoher, die Abschaltung begünstigender Druck, der aber auf den Körper infolge der Möglichkeit des Druckausgleichs nur eine verringerte Mehrbelastung auf die Patronenkörperwandungen ausübt. Bei gegebenen Sicherungsabmessungen können daher die Wandungen des Körpers schwächer ausgeführt werden. Durch den so vergrößerten Schaltraum läßt sich die Schaltleistung wesentlich erhöhen.
Sicherungen der letztgenannten Art können in der bekannten Weise mit einem Verstärkungsmantel versehen werden, der hierbei vorteilhaft so ausgebildet ist, daß die Schaltgase ungehindert entweichen können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Patronenkörper für Schmelzsicherungen ohne Füllmittel, dadurch gekennzeichnet, daß der Patronenkörper zahlreiche miteinander in Verbindung stehende Hohlräume enthält, die beim Abschmelzen des Schmelzleiters für die dabei entstehenden Schaltgase als Filter und als Druckkammer wirken.
2. Patronenkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein keramischer Werkstoff Anwendung findet.
3. Patronenkörper nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gewünschte Größe der Hohlräume durch die Wahl eines entsprechend körnigen keramischen Ausgangswerkstoffes erzielt wird.
4. Patronenkörper nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Außenflächen des Körpers grenzenden Teile stärker gebrannt werden als die inneren Teile.
5. Patronenkörper nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des Patronenkörpers mit einer Glasur überzogen ist.
6. Patronenkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkstoff eine kondensierbare Kunstharzmasse benutzt wird.
7. Patronenkörper nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung des Patronenkörpers aus unvollständig kondensierten, gekörnten Massen erfolgt, die nach der Formgebung auskondensiert werden. B.
Patronenkörper nach Anspruch 1, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gewünschte Größe der Hohlräume durch die Wahl eines Ausgangswerkstoffes entsprechender Körnung erzielt wird.
9. Patronenkörper nach Anspruch 1, 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkstoff vorteilhaft ein solcher mit geringem Gehalt an oder keinem Kohlenstoff im Molekül benutzt wird.
10. Patronenkörper nach Anspruch 1 und 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkstoff ein solcher benutzt wird, der in Gegenwart des Lichtbogens ein diesen unterdrückendes Gas abgibt.
11. Patronenkörper nach Anspruch 1 bis 4 bzw. 1 und 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume des Körpers mit einem den Lichtbogen unterdrückenden bzw. den Widerstand der abgeschaiteten Sicherung erhöhenden Mittel versehen werden.
12. Patronenkörper nach Anspruch 1 bis 5 bzw. 1 und 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der die Hohlräume enthaltende Körper von einem im wesentlichen keine Hohlräume enthaltenden Körper umgeben ist.
13. Patronenkörper nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem Schmelzeinsatz und der Schmelzwandung gering ist.
14. Patronenkörper nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume durch Gasbildung mit Hilfe gastreibender Mittel erzeugt werden.
15. Sicherung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzraum der mit Hohlräumen durchsetzten Patronenkörper mit einem Füllmittel der üblichen Art versehen ist, dem in Gegenwart des Lichtbogens oder in Gegenwart von hohen Temperaturen gasabgebende und den Lichtbogen unterdrückende Stoffe beigegeben sind, wobei der Patronenkörper mit einem den Austritt der Schaltgase zulassenden Verstärkungsmantel versehen werden kann, so daß bei der Abschaltung gebildete Gase durch den Hohlraumkörper gefiltert und gehemmt nach außen dringen können. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 644 972.