DE1202891B

DE1202891B - Schmelzlot-Kurzschliesser

Info

Publication number: DE1202891B
Application number: DES76237A
Authority: DE
Inventors: Beryl Freda Thorne
Original assignee: Submarine Cables Ltd
Current assignee: Submarine Cables Ltd
Priority date: 1961-06-02
Filing date: 1961-10-12
Publication date: 1965-10-14

Description

Schmelzlot-Kurzschließer Die Erfindung betrifft einen Schmelzlot-Kurzschließer mit drei in Abstand voneinander angebrachten Elektroden, zwischen denen eine elektrische Verbindung durch Schmelzen eines darauf angebrachten schmelzbaren Materials unter Wärmezufuhr hergestellt werden kann.
Es ist bereits ein Temperaturelement zum Schutz elektrischer Stromverbraucher sowie zur Betätigung elektrischer Feuermeldeeinrichtungen bekannt, bei dem eine Brücke aus elektrisch leitendem Material vorgesehen ist, welche zwischen einem negativen und einem positiven Stromleiter angeordnet und derart geneigt ist, daß eine auf dieser Brücke gelagerte Kontaktmasse, die durch Wärme zum Schmelzen gebracht oder von einem sie festhaltenden Schmelzmittel losgelöst wurde, so weit abwärts gleiten kann, bis sie an einem benachbarten Stromleiter anliegt und damit die leitende Verbindung zwischen den beiden Stromleitern herstellt. Weiter sind bereits Schmelzlotsicherungen bekannt, bei denen bei thermischer oder elektrischer Überlastung eine zwei gegenüberliegende Kontakte verbindende Kontaktbrücke aus leicht schmelzendem Metall schmilzt und den Kontakt unterbricht. Durch das herunterfließende Metall wird dabei eine neue Kontaktbrücke gebildet, die nach Erstarren des Metalls durch Drehen der Sicherung in den Stromkreis eingeschaltet werden kann.
Bei allen diesen Vorrichtungen ist die Kontaktgabe durch das Schmelzmaterial lageabhängig. Darüber hinaus lassen sich die bekannten Vorrichtungen jeweils nur zur Unterbrechung bzw. Herstellung eines einzigen Stromkreises verwenden.
Ziel der Erfindung ist es, einen Schmelzlot-Kurzschließer zu schaffen, der lageunabhängig arbeitet. Gemäß der Erfindung ist ein durch eine zylindrische Mittelelektrode und zwei zylindrische Außenelektroden festgelegter Hohlraum durch eine mit der Mittelelektrode aus einem Stück bestehende und aus dieser radial nach außen vorstehenden Trennwand in zwei getrennte Kammern unterteilt, von denen jede Schmelzkörper enthält, die jeweils auf den die Kammern begrenzenden Elektroden angebracht sind und in Abstand voneinander liegen.
Vorzugsweise übergreifen die zylindrischen Außenelektroden die Mittelelektrode mit Abstand teleskopartig.
Zweckmäßig ist die Mittelelektrode auf einer Gewindestange aus elektrisch leitendem Material angeordnet, während die Außenelektroden unter Zwischenschaltung von Isolierhülsen und Isolierplatten auf der Gewindestange gelagert sind.
In einer zweckmäßigen Ausführungsform sind alle an die Kammern angrenzenden Wandungsteile der Elektroden von den Schmelzkörpern bedeckt.
Vorzugsweise wird eine elektrische Widerstandsheizvorrichtung vorgesehen, die in Berührung mit den Elektroden steht. Bevorzugt ist hierbei eine Ausführungsform, bei der die Elektroden von einem rohrförmigen Widerstandsheizelement umschlossen sind, das an der Außenseite der zylindrischen Elektroden und am Umfang der Trennwand der Mittelelektrode anliegt.
Bei dem erfindungsgemäßen Schmelzlot-Kurzschließer ist beim Schmelzen der Schmelzkörper in jeder Lage eine sichere Kontaktgabe gewährleistet. Darüber hinaus wird nicht nur zwischen den beiden Außenelektroden beim Ansprechen der Vorrichtung ein Kontakt erzielt, sondern es wird gleichzeitig ein Kontakt zur Mittelelektrode hergestellt, durch den gesonderte Schaltkreise beeinflußt werden können. Schließlich ist es möglich, die Vorrichtung sehr klein zu bauen, so daß sie unter beschränkten Raumverhältnissen anwendbar ist, wobei sich die genannten Vorteile insbesondere bei Verwendung derartiger Vorrichtungen in Unterwasserkabelverstärkern auswirken.
Die Erfindung wird durch die Zeichnung, die einen Schnitt durch einen Dreifachkontakt-Schmelzlot-Kurzschließer zeigt, erläutert.
Nach der Zeichnung enthält ein Schmelzlot-Kurzschließer eine rohrförmige Mittelelektrode 1 und becherförmige zylindrische Außenelektroden 2 und 3, die auf einer leitenden Gewindestange 4 ausgerichtet sind. Die Mittelelektrode 1 ist an der Stange, beispielsweise durch Hartlötung, befestigt, um den elektrischen Kontakt damit sicherzustellen, und weist in ihrem Mittelteil einen radialen Flansch auf, dessen Durchmesser gleich dem der Außenelektroden 2 und 3 ist.
Die Außenelektroden 2 und 3 sind längs der Gewindestange 4 derart aufgesetzt, daß sie die Seitenteile der Mittelelektrode 1 überlappen. Die Elektroden 2 und 3 werden durch Isolierstücke 5 von der Stange 4 in Abstand gehalten. Alle drei Elektroden befinden sich innerhalb eines rohrförmigen elektrischen Widerstandes 6, dessen beide Enden je an einem Flansch, der am Umfang der Außenelektroden 2 und 3 ausgebildet ist, anliegen, wodurch in Verbindung mit Muttern 7 und Isolierscheiben 8 die Festlegung des axialen Abstandes der Elektroden 2 und 3 in bezug auf die Mittelelektrode 1 durchgeführt wird.
Die inneren Flächen 9 der Außenelektroden und die äußere Fläche 10 der Mittelelektrode sind mit einer Schicht 11 eines eutektischen Lotes belegt. Zwischen den Schichten benachbarter Elektroden verbleibt ein Luftspalt, der hinreichend groß ist, um eine elektrische Verbindung zu verhindern. Gleichzeitig ist die Lotmenge jedoch ausreichend, um sicherzustellen, daß nach dem Schmelzen eine leitende Verbindung zwischen benachbarten Elektroden 1, 2 und 3 ausgebildet wird, ungeachtet der Lage, in der sich der Schmelzlot-Kurzschließer während des Schmelzens des Lotes befindet.
Das Lot wird durch den Widerstand 6 erwärmt, durch den ein Strom fließt, der normalerweise einen bestimmten Wert nicht überschreitet und nicht ausreichend ist, im Widerstand 6 genügend Wärme zum Schmelzen des Lotes zu erzeugen. Überschreitet der Strom einen vorgegebenen Wert, so schmilzt die in erhöhtem Maß abgegebene Wärme des Widerstandes 6 das Lot, das dann in die Zwischenräume zwischen den benachbarten Elektroden 1, 2 und 2 fließt und eine dauernde leitende Verbindung zwischen den drei Eletroden ausbildet.
Die eutektische Legierungslotschicht 11 wird auf die drei Elektroden 1, 2 und 3 unter Vakuum in einem geschlossenen Gefäß aufgebracht, wodurch die Ausbildung von Lufteinschlüssen innerhalb der Lotschicht 11 verhütet wird. Der Schmelzlot-Kurzschließer nach der Erfindung ist von besonderem Nutzen bei Unterwasserkabelverstärkern. Beispielsweise kann der Heizwiderstand 6 der Schmelzvorrichtung parallel zum Röhrenheizkreis des Verstärkers geschaltet werden, wobei der unter normalen Bedingungen durch den Heizwiderstand fließende Strom nicht zureicht, um das Lot zu schmelzen.
Tritt durch Ausfall einer Röhre eine Unterbrechung im Heizkreis auf, so verursacht der durch den Heizwiderstand 6 dann fließende erhöhte Strom ein Schmelzen des Lotes und damit eine überbrückung der Elektroden der Vorrichtung, wodurch bei geeigneter Schaltung eine überbrückung der defekten Verstärkerhälfte bewirkt und ein weiterer Stromfluß durch den Heizwiderstand 6 unterbunden werden kann, so daß das Lot erstarren und eine dauernde Verbindung zwischen den Elektroden der Schmelzvorrichtung herstellen kann.

Claims

Patentansprüche: 1. Schmelzlot-Kurzschließer mit drei in Abstand voneinander angebrachten Elektroden, zwischen denen eine elektrische Verbindung durch Schmelzen eines darauf angebrachten schmelzbaren Materials unter Wärmezufuhr hergestellt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch eine zylindrische Mittelelektrode (1) und zwei zylindrische Außenelektroden (2, 3) festgelegter Hohlraum durch eine mit der Mittelelektrode (1) aus einem Stück bestehende und aus dieser radial nach außen vorstehende Trennwand (12) in zwei getrennte Kammern unterteilt ist, von denen jede Schmelzkörper (11) enthält, die jeweils auf den die Kammern begrenzenden Elektroden angebracht sind und in Abstand voneinander liegen.
2. Schmelzlot-Kurzschließer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Außenelektroden (2, 3) die Mittelelektrode (1) mit Abstand teleskopartig übergreifen.
3. Schmelzlot-Kurzschließer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelelektrode (1) auf einer Gewindestange (4) aus elektrisch leitendem Material angeordnet ist und daß die Außenelektroden unter Zwischenschaltung von Isolierhülsen (5) und Isolierplatten (8) auf der Gewindestange gelagert sind.
4. Schmelzlot-Kurzschließer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle an die Kammern angrenzenden Wandungsteile der Elektroden (1, 2, 3) von den Schmelzkörpern (11) bedeckt sind.
5. Schmelzlot-Kurzschließer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine elektrische Widerstandsheizvorrichtung, die in Berührung mit den Elektroden steht.
6. Schmelzlot-Kurzschließer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden von einem rohrförmigen Widerstandsheizelement (6) umschlossen sind, das an der Außenseite der zylindrischen Elektroden (2, 3) und am Umfang der Trennwand (12) der Mittelelektrode (1) anliegt.
7. Schmelzlot-Kurzschließer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzkörper aus einem eutektischen Lot bestehen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 546 003, 360 992; österreichische Patentschrift Nr. 65 534; USA.-Patentschriften Nr. 1734 071, 1501018, 1416258.