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Elektrische Schmelzsicherung Die Erfindung betrifft eine elektrische
Schmelzsicherung, bei welcher auf einem Träger aus Isoliermaterial ein schmelzbarer
Belag aufgebracht ist, auf dem wenigstens eine Stromzuführungselektrode aufliegt.
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Es ist eine elektrische Schmelzsicherung bekannt, bei welcher auf
einen Träger aus Isoliermaterial ein schmelzbarer Belag aufgebracht ist, auf dem
wenigstens eine Zuführungselektrode aufliegt. Diese bekannte Sicherung besteht aus
einer Isolierstoffplatte, auf die der schmelzbare Belag aufgebracht ist, und aus
einem langen elektrischen Leiter, dessen Ende den dünnen Belag an einem innerhalb
der Fläche des Belages liegenden Punkt so berührt, daß bei einer auftretenden überlastung
der Belag um den Berührungspunkt schmilzt. Damit ist die Sicherung verbraucht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherung der eingangs
genannten Art so auszubilden, daß sie mehrfach verwendbar ist. Dies wird erfindungsgemäß
dadurch erreicht, daß der Träger als Kugel ausgebildet ist, die auf ihrer gesamten
Oberfläche mit dem schmelzbaren Belag bedeckt ist, und daß einander gegenüberstehende
federnde Stromzuführungselektroden vorgesehen sind, zwischen denen die den Belag
tragende Kugel verdrehbar gehaltert ist. Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der
Sicherung ist es möglich, nach einem Ansprechen die Kugel um einen bestimmten Winkel
zu verdrehen, wodurch die Elektroden mit noch unverletzten-Stellen des Belages in
Berührung kommen. Die Sicherung ist auf diese Weise immer wieder verwendbar, bis
der schmelzbare Belag verbraucht ist. Da zwischen den einzelnen Bereichen, an denen
der Belag abgeschmolzen ist, noch Stege unverletzten Belages verbleiben, ist eine
elektrische Verbindung ausreichenden Querschnitts zwischen den Elektroden gewährleistet.
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Die den schmelzbaren Belag tragende Kugel kann in einer trichterförmigen
Höhlung einer stöpselartigen Isolierstoffhülse gehaltert sein, wobei eine Stromzuführung
als zentrisch angeordnete, in Richtung der Längsachse federnd bewegliche Elektrode
ausgebildet ist, während die zweite Stromzuführung eine die Isolierstoffhülse umfassende
Feder ist. Dabei kann die zentrisch angeordnete Elektrode ringförmig ausgebildet
sein und mit einem in Längsrichtung in der Isolierstoffhülse verschiebbaren und
auswechselbaren Metallkolben in Verbindung stehen, wobei die ringförmige Elektrode
in Führungsnuten der Isolierstoffhülse gehaltert ist, deren Grundflächen in Richtung
auf die Öffnung der Hülse gegeneinander geneigt sind. Die Isolierstoffhülse ist
vorzugsweise zumindest teilweise von einem weiteren kugelförmigen Isolierstoffteil
flüssigkeitsdicht umgeben, wobei die Höhlung dieses Isolierstoffteils mit Öl gefüllt
ist. Vorzugsweise ist die die Isolierstoffhülse umfassende Feder hufeisenförmig
ausgebildet und greift mit ihren Enden in am freien Ende der Isolierstoffhülse angeordnete
Längsnuten ein, wobei die Enden beim Einschrauben der Sicherung in ein Sicherungselement
an dessen Metallgewinde anliegen und wobei ferner in dem kugelförmigen Isolierstoffteil
Führungsnuten für die Schenkel der hufeisenförmigen Feder vorgesehen sind. In dem
kugelförmigen Isolierstoffteil können im Bereich der Führungsnuten sich nach außen
verengende Durchbrechungen vorgesehen sein, in die entsprechend konische Druckstücke
eingesetzt sind, die außen über den Isolierstoffteil vorstehen und innen an der
hufeisenförmigen Feder anliegen.
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Die trichterförmige Höhlung der stöpselartigen Isolierstoffhülse ist
vorzugsweise an ihrer Wandung mit Längskeilnuten versehen, die mit einem phosphoreszierenden
Belag versehen sind, wobei in dem kugelförmigen Isolierstoffteil auf die Keilnuten
gerichtete Durchsichtfenster vorgesehen sind. Der phosphoreszierende Belag wird
durch den bei einer überlastung entstehenden Funken zum Leuchten angeregt, so daß
die Unterbrechung des Stromkreises durch die Durchsichtfenster sichtbar wird. Vorzugsweise
sind
die Durchsichtfenster mit optischen Einrichtungen versehen.
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Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Sicherung
gemäß der Erfindung, die nicht in ein Sicherungselement eingeschraubt ist, F i g.
2 einen Längsschnitt der Sicherung gemäß F i g. 1, jedoch eingeschraubt in ein Sicherungselement,
das jedoch nicht dargestellt ist, F i g. 3 einen Längsschnitt durch eine Sicherung
gemäß den F i g. 1 und 2, jedoch mit eingedrückten Druckknöpfen, F i g. 4 einen
Längsschnitt durch die stöpselförmige Isolierstoffhülse, jedoch in einer gegenüber
F i g. 1 um 90° gedrehten Ebene, F i g. 5 einen Längsschnitt durch die in einen
kugelförmigen weiteren Isolierstoffteil eingesetzte Isolierstoffhülse, und zwar
in der gleichen Ebene wie Fig.4, F i g. 6 einen Querschnitt durch die in den kugelförmigen
Isolierstoffteil eingesetzte Isolierstoffhülse, F i g. 7 eine Ansicht des kugelförmigen
Isolierstoffteils von unten und F i g. 8 eine Einzeldarstellung des kugelförmigen
Isolierstoffteils in einem Schnitt in Richtung der Längsachse der Höhlung.
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In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Mit 10 ist eine Isolierstoffkugel bezeichnet, die aus einem gegen Wärme widerstandsfähigen
Material besteht. Sie trägt auf ihrer Oberfläche einen schmelzbaren Belag
20, dessen Stärke so bemessen ist, daß er bei überschreiten der zulässigen
Stromstärke schmilzt. Die Kugel 10 ist in einer trichterförmigen Höhlung
einer stöpselförmigen Isolierstoffhülse 11 gelagert. Sie wird in dieser Höhlung
durch zwei Stromzuführungselektroden 13 und 14 gehalten. Diese Elektroden
13 und 14 bestehen aus einem elektrisch gut leitenden und federnden Metall. Sie
sind selbstverständlich so bemessen, daß sie durch die Abschaltstromstärke nicht
unzulässig erwärmt werden. Die Elektroden können als Keil-, Flach- oder Runddrahtelektroden
ausgebildet sein.
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Die Elektrode 14 ist etwa hufeisenförmig ausgebildet. Sie liegt
am schmelzbaren Belag 20 der Kugel 10
an. Sie berührt ferner die Stützpunkte
21 (F i g. 3). Die Enden der Elektrode 14 ragen in abgeschrägte Nuten 23
in der Isolierstoffhülse 11.
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Die Isolierstoffhülse 11 enthält ferner die Elektrode
13, die ringförmig ausgebildet ist. Diese Elektrode 13 greift in zwei gegenüberliegende
Führungsnuten 1s (F i g. 5), deren Grundflächen in Richtung auf die trichterförmige
Höhlung etwas zusammenlaufen, wodurch ein unbeabsichtigtes Herausgleiten der Elektrode
13 verhindert wird. Die Ebene der Elektrode 13 ist gegenüber der Ebene der Elektrode
14 um 90° gedreht. Sie liegt einerseits an dem schmelzbaren Belag 20 und
andererseits an einem verschiebbaren Kolben 15 an, der in Längsrichtung der Isolierstoffhülsell
verschiebbar ist und mit einer Druckfeder 16 belastet ist. 17 ist der mittlere Kontaktbolzen
der Sicherung, der sich bei in ein Sicherungselement eingeschraubter Sicherung in
Kontakt mit der Paßschraube des Sicherungselements befindet. Der Kolben 15 ist vorzugsweise
auswechselbar. Es ist auf diese Weise möglich, durch Einsetzen von Kolben
15 verschiedener Länge den Druck der Elektrode 13 auf die Kugel
10 einzustellen. Die Hülse 11
ist im übrigen mit einem Edison-Schraubgewinde
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versehen, mit dem sie in ein Sicherungselement einschraubbar ist.
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Die Isolierstoffhülse 11 ist in einen kugelförmigen weiteren
Isolierstoffteil12 aus widerstandsfähigem Isoliermaterial eingesetzt. Zur Erleichterung
der Einführung sind an der Isolierstoffhülse 11 Führungsleisten 26 vorgesehen, die
in Führungsnuten 29 des kugelförmigen Isolierstoffteils 12 eingreifen. Die Schenkel
der hufeisenförmigen Elektrode 14 liegen in Nuten 19 des kugelförmigen Isolierstoffteils.
Zur Abstützung der Isolierstoffhülse 11 sind in dem kugelförmigen Isolierstoffteil
12 Stützpunkte 21 vorgesehen. Der kugelförmige Isoherstoffteil 12 ist gegen die
Isolierstoffhülse 11 abgedichtet. Der sich ergebende Hohlraum zwischen Isolierstoffteil12
und Hülse 11 ist vorzugsweise mit Öl gefüllt. Dieses Öl umgibt die ringförmige Elektrode
13 sowie die Kugel 10 vollständig und die hufeisenförmige Elektrode 14 teilweise.
Das Öl dient zur Kühlung dieser Teile.
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Der kugelförmige Isolierstoffteil 12 enthält in seiner Wandung, etwa
in Höhe der Querachse, konische Löcher, in die Druckknöpfe 22 eingesetzt sind. Diese
Druckknöpfe ragen außen über die Kugelwandung vor und liegen innen an den Schenkeln
der Elektrode 14 an. Sie werden durch diese Elektrode nach außen gedrückt.
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Ferner enthält der kugelförmige Isolierstoffteil 12 Löcher zur Durchführung
von Schrauben (F i g. 5), mit denen die beiden Teile 11 und 12 miteinander
verschraubt werden.
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In der Wandung der trichterförmigen Höhlung der Isolierstoffhülse
11 sind Keilnuten 27 vorgesehen, die mit einem phosphoreszierenden Belag versehen
sind. Im Boden des kugelförmigen Isolierstoffteils 12 sind kleine Fenster vorgesehen,
die auf die Keilnuten 27
gerichtet sind. Es kann auch der der trichterförmigen
Höhlung der Isolierstoffhülse gegenüberliegende Bereich 31 (F i g. 8) des Isolierstoffteils
12 mit einem phosphoreszierenden Belag versehen sein, um die Leuchtkraft zu verstärken.
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Die erfindungsgemäße Sicherung wird in ein Sicherungselement eingeschraubt.
F i g. 1 zeigt die Sicherung in nicht eingeschraubtem Zustand. Beim Einschrauben
in das Sicherungselement gelangen die Enden 24 der Elektrode 14 in Berührung mit
dem Metallgewinde des Sicherungselements, welches diese Enden 24 in die Führungsnuten
23 drückt (F i g. 2). Der Stromkreis ist dann über den schmelzbaren Belag
20 der Kugel 10 geschlossen, wobei die Elektroden 13 und
14 und der schmelzbare Belag 20 durch Öl gekühlt werden.
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Bei überschreiten einer gegebenen Stromstärke wird an den Berührungspunkten
der Elektroden 13 und 14 mit dem Belag 20 Wärme erzeugt, welche den
Belag 20 schmilzt. Die entstehenden Funken werden durch das Öl gelöscht.
Durch das Wegschmelzen des Belages im Bereich der Elektrodenberührungspunkte wird
der Stromkreis unterbrochen. Durch die Funken wird der phosphoreszierende Belag
in den Keilnuten 27 und im Teil 31 der Kugel 12 belichtet und beginnt zu leuchten
und zeigt durch die genannten Fenster hindurch an, daß der Stromkreis unterbrochen
ist.
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Um den Stromkreis wieder zu schließen, braucht die Sicherung aus dem
Sicherungselement nicht entfernt zu werden. Es genügt vielmehr eine kurze Linksdrehung
der Sicherung bei eingedrückten Druckknöpfen
22, wodurch die Sicherung
im Sicherungselement gelockert wird. Sodann kann die Sicherung wieder festgeschraubt
werden. Durch das Eindrücken der Knöpfe 22 werden die Schenkel der Elektrode 14
nach innen gedrückt, wodurch die Elektrode 14 von der Kugel 10 abgehoben wird und
sich in Richtung des Bodens 31 bewegt. Die Kugel 10 rollt darauf an
der schrägen Wandung der trichterförmigen Höhlung der Hülse 11 der abghobenen
Elektrode 14
nach und erhält durch die kurze Linksdrehung der Sicherung einen
Drehimpuls, wodurch die Kugel gedreht wird und die Elektroden 13 und 14 mit anderen
Bereichen des schmelzbaren Belages 20 in Berührung kommen. Nach dem Festschrauben
der Sicherung und dem Loslassen der Druckknöpfe 22 wird durch den Federdruck der
Elektrode 14 die Kugel 10 um einen bestimmten Winkel gedreht, in die
trichterförmige Höhlung der Hülse 11 zurückgedrückt und erneut fixiert. Der Stromkreis
ist darauf erneut geschlossen.
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Bedingt durch die Kugelform des den Belag 20 tragenden Isolierstoffkörpers
10 sind mehrfache Kontaktmöglichkeiten gegeben, so daß die Sicherung immer wieder,
und zwar so lange verwendbar ist, bis der Belag 20 verbraucht ist. Da zwischen
den einzelnen Bereichen, an denen der Belag abgeschmolzen ist, noch Stege unverletzten
Belages verbleiben, ist eine elektrische Verbindung ausreichenden Querschnitts zwischen
den Elektroden gewährleistet. Der Stromkreis kann ohne Austausch der Sicherung mehrfach
geschlossen und abgesichert werden.