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Überstromträge Schmelzsicherung Es ist bereits bekannt, bei Schutzsicherungen
für durch Temperatursteigerungen gefährdete elektrische Maschinen u. dgl. drei Leiter
anzuwenden, von denen ein Schmelzleiter, der mit einem. anderen in Reihe geschaltet
ist, durch eine Lötstelle überbrückt ist, während der dritte Schmelzleiter zu dieser
Anordnung parallel geschaltet ist. Bei mäßigen überströmen wird hierbei die Lötstelle
geöffnet, und es werden die hierdurch ,überbelasteten, Schmelzleiter zum Abschmelzen
gebracht. Bei kurzschlußärtigen Überströmen dagegen schmelzen zwei Leiter durch,
ohne daß die Lötstelle ansprechen muß.
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Die Erfindung hat eine überstromträge Schmelzsicherung mit Lötstelle
und mit nur zwei in Reihe geschalteten Schmelzleitern zum. Schutz von elektrischen
Anlagen, Geräten u. dgl. zum Gegenstand, mit der eine schnelle und sichere Unterbrechung
des zu schützenden Stromkreises ermöglicht und wobei je nach der Art des überstromes
immer nur einer der Schmelzleiter zerstört wird.
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Gemäß der Erfindung sind zwei Schmelzleiter unterschiedlicher Durchschinelzstromstärke
innerhalb eines Füllmittels in einem, Rohr, welches von einem anderen Rohr unter
Freilassung eines zylindrischen, als Expansionskamm,er wirkenden Raumes konzentrisch
umgeben ist,. angeordnet, wobei die im zylindrischen Raum hefindliche Lötstelle
die inneren Enden. der in Reihe geschalteten Schmelz, leiter gegenseitig und mit
einem. durch eine Feder gespannten, verschiebbaren, eine Wärme
aufnehmende
Masse darstellenden Metallring verbindet, und daß ferner der Metallring in Reihenschaltung
mit der Feder zu dem schwächer bemessenen Schnielzleiterelektrisch parallel geschaltet
ist und bei Ansprechen der Lötstelle diesen parallelen Stromkreis unterbricht. Der
Widerstand des Nebenschlusses ist zweckmäßig gegenüber dem schwächer bemessenen
Schmelzleiter derart, daß der Schmelzleiter bis zur höchst zulässigen Belastung
der Sicherung nicht durchschmilzt. Der für eine höhere Durchschmelzstromstärke bemessene
Schmelzleiter ist vorteilhaft mit einer Querschnittsverringerung zur Festlegung
der Schmelzstelle ausgerüstet, während der Metallring mit einer inneren Isolierauskleidung
versehen wird, welche die Durchführungsöffnung der inneren Schmelzleiterenden bei
losgelötetem Ring abdeckt und auch die Löschung von gegebenenfalls zwischen dem
Ring und der Lötstelle auftretenden Lichtbögen begünstigt.
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Durch die Anwendung konzentrisch angeordneter Rohre bei ringförmiger
Ausbildung der in der Expansionskammer vorgesehenen Wärme aufnehmenden Masse wird
ein äußerst einfacher Aufbau erreicht, und es können billig herstellbare Einzelteile
zur Verwendung gelangen.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung in den Fig. 1 bis 3 beispielsweise
dargestellt.
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Fig. i zeigt einen Längsschnitt durch die Sicherung, Fig. 2 einen
teilweisen Längsschnitt durch die Sicherung, der gegenüber dem Schnitt der Fig.
i um go versetzt ist. und Fig. 3 einen der Fig. 2 entsprechenden Teilquerschnitt
des unmittelbar vor der Abschmelzung stehenden Schmelzleiters.
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Die Erfindung ist beispielsweise an einer Patronensicherung dargestellt,
kann aber auch an anderen Sicherungsanordnungen, beispielsweise Stöpselsicherungen,
Anwendung finden.
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Die Erfindung besteht aus zwei konzentrisch zueinander angeordneten
Isolierrohren io, 11
,aus beispielsweise Fiber. Der Außendurchmesser des inneren
Rohres ist kleiner als der Innendurchmesser des äußeren Rohres,. so daß ein zylindrischer
Raum 12 entsteht. Das innere Rohr io ist an beiden Enden mit über den ganzen Umfang
verteilten Schlitzen 13 versehen, welche Verbindungsöffnungen zwischen dem Raum
des inneren Rohres i o und dem zylindrischen Raum 12 darstellen. Die Enden dieser
Rohre sind mittels :Metallkappen 1.1 verschlossen, die zugleich darstellen. Beide
i@appen i.l unthalten _ _ntlüftungsöffnungen, deren Zweck später beschrieben wird.
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Jede dieser Endkappen 1:1 ist mit einen, mittleren Kontaktstift 16
aus Kupfer a. dgl. ausgerüstet, von denen das eine Ende mit der entsprechenden Endkappe
elektrisch verbünden ist, während das andere Ende in das Rohr i o hineinragt. Innerhalb
dieses Rohres io ist der Schmelzleiter 17 angeordnet. Er ist an einem Ende mit einem
der Stifte 16 verbunden, während das andere Ende bei i 8 winkelig abgebogen und
durch eine üffnung ig des Rohres geführt ist, so daß es in den zylindrischen Raum
ia hineinragt. Ln inneren Rohr ist ferner ein zweiter Schmelzleiter 2o angeordnet,
der mit einem Ende des anderen Kontaktstiftes 16 verbunden ist, während das andere
Ende des Leiters bei 21 winkelig abgebogen ist und ebenfalls durch die üftminn ig
in den zylindrischen Raum 12 führt, wo es mit dem Schmelzleiter 1; bei 22 elektrisch
verbunden ist, so daß beide Schmelzleiter in Reihe geschaltet sind. Die Schmelzleiter
17 und ao sind so bemessen, daß sie nicht bei gleichen Stromstärken durchschmelzen.
Bei dem Ausführungsbeispiel schmilzt der Schmelzleiter 2o bei einer geringeren Stromstärke
durch als der Schmelzleiter 17. Das innere Rohr ist mit einem inerten Füllmittel
17, z. B. Kalk, angefüllt, welcher die Schmelzleiter 17 und 2o umgibt und die bei
der Kurzschlußabschmelzung entstehenden Gase aufnimmt. Das inerte Füllmittel wird
innerhalb des Rohres mittels Abschlußeinsätze 16' eines Faserstoffes, z. B. Asbest,
vor dem Herausfallen gesichert. Die Einsätze 16' umgeben die Kontaktstifte in der
Nähe der Verbindungs-Öffnungen 13 und verhindern, daß das Füllmittel durch die Öffnungen
13 in den zylindrischen Raum 12 gelangt. Zur Druckentlastung des Rohres i o der
beim Abschmelzen eines oder beider Schmelzleiter entstehenden Gase sind die Asbestabschlüsse
ausreichend porös ausgebildet, so daß die Gase durch diese hindurch und darauf durch
die Verbindungsöffnungen 13 in den zylindrischen Raum 12 gelangen. Der Raum 12 wirkt
auf diese Weise als Expansionskammer und verringert den innerhalb des Rohres io
auftretenden Druck. Die Gase können darauf aus der Kammer 12 durch die Entlüftungsöffnungen
1 5 der beiden Endkappen nach außen gelangen.
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Um die Sicherung für Stromkreise @ceignet zu machen, die teilweisen
überlasttnigen ausgesetzt sind, ist in Verbindung inlt den beiden Schmelzleitern
17, 2o eine Zeitverzögertuigseinrichtung vorgesehen. Diese Zeitverz(-)gerungseinrichtung
besteht aus einem das liinenrohr io umgebenden und innerhalb des zylindrischen Raumes
12 verschiebbaren Metalli @3. Dieser a.. Ij i-L :niL leitern 17 und 2o .bei 22 durch
ein leicht schmelzbares Lot, beispielsweise ein solche;, das bei 22o' schmilzt,
elektrisch verbunden, während der Ring mittels einer Drtt(@kfecler
2.1
vorgespannt. ist, die zwischen. dem Flänsch 25 und der Endkappe i l angeordnet
ist. Der Ring 23 ist innen finit einer Isolierauskleidung 26 versehen. Der verschiebbare
Ring 23 und die Feder 24. bilden einen Nehenschluß zum Schmelzleiter 2o und weisen
einen Widerstand auf, der von der Durchschmelzstromstärke des Schmelzleiters 2o
abhängig ist.
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Der Widerstand dieses Nebenschlusses ist derart, daß bei nicht übermäßiger
Belastung der Sicherung ein entsprechender Strom durch die Feder 2:1 und den Ring
23 fließt und die Durchschmelzung des Schmelzstreifens 2o verhindert wird, während
das Wärmeaufnahmevermögen des Ringes 23 derart ist, daß irgendeine Erhitzung der
Schmelzleiter 17 und 2o mittels des Ringes 23 abgeleitet bzw. abgestrahlt wird.
Wird die Sicherung jedoch über eine bestimmte Zeit hinaus überlastet, wobei der
Ring 23 die aufgenommene Wärme nicht schnell genug abgeben kann, dann lötet infolge
der Erhitzung die Verbindung 22 auf und der Ring wird, wie in Fig.3 dargestellt,
durch die Feder 2.1 verschoben. Hierdurch wird der Nebenschluß über den Ring 23
und die Feder 24 unterbrochen, so daß der volle Strom durch den Schmelzleiter 20
fließt, der damit durchschmilzt. Nach der Ablötung des Metallringes 23 vbn der Lötstelle
22 kommt die im Metallring vorgesehene Isolierauskleidung 26 vor die Verbindungsstelle
22 zu liegen und isoliert die zusammengelöteten Enden der Schmelzleiter vor dem
Metallring 23. Die Isolierauskleidung dient außerdem zur Unterdrückun- von Lichtbögen,
die sich gegebenenfalls zwischen den Enden der Schmelzleiter und dem Metallring
beire Auflöten der Lötstelle 22 bilden.
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Ist die Sicherung einer starken überlastung, beispielsweise einem
I%urzschluß, ausgesetzt, dann schmelzen beide Schmelzleiter 17 und 2o durch,
wodurch eine augenblickliche Unterbrechung stattfindet. Zur genaueren Festlegung
der Stromstärke, bei welcher der Schmelzleiter 17 durchschmilzt, ist eine Schmelzstelle
in Gestalt einer Querschnittsverringerung 27 vorgesehen, die in der Mitte des Schmelzleiters
17 liegt und vom Füllmittel umgeben ist, so claß die bei der Abschmelzung entwickelten
Gase vom Füllmittel aufgenommen @@-rr <l; n. 13cic#iner 1@urz@Zhluf.ibelastung
wird die Lötstelle 22 ebenfalls aufgelötet, so (aß clie Feder 2.1 auch in diesem
F:rllc# den 23 verscbirlit und die isolier auskleidung 26 die üffnung icg des in
Rohres io bedeckt. Auf diese Weise verhindert, daß erhitzte Gase oder Teil -eschmolzenen
Schmelzleiters durch die nung i9 gelangen und das äußere Rohr r schädigen.