DE744200C

DE744200C - Elektrische Schmelzsicherung

Info

Publication number: DE744200C
Application number: DEB199038D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hermann Straeb
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1942-07-28
Filing date: 1942-07-28
Publication date: 1944-01-12

Description

Elektrische Schmelzsicherung Unter den bekannten elektrischen Sicherungen gibt es Schmelzsicherungen, bei welchen sich eine dünne Metallschicht oder -folie auf einer nichtschmelzbaren isolierenden Unterlage befindet. Die Abmessungen der dünnen Metallstreifen oder der sonstwie der isolierenden Unterlage selbst in ihrer Form angepaßten Metallschichten sind so gewählt, daß bei Überschreiten einer gewissen Stromstärke das leitende Metall schmilzt und den Strom sofort unterbricht. Ganz allgemein und im besonderen bei ftochspannungen soll die Unterbrechung des Stromes in so kurzer Zeit wie irgend möglich erfolgen, damit die zu schützende elektrische Anlage nicht durch einen länger dauernden Strom von großer Stärke gefährdet wird. Beim Schmelzen der Sicherung entsteht aber an der Abreißstelle der Metallschicht ein Lichtbogen, `durch den hindurch noch eine Zeitlang der Strom fließen kann, bis der Lichtbogen erlöscht-- und -endgültig den Stromweg unterbricht. Man hat das schnelle Erlöschen des Lichtbogens nun dadurch zu erreichen versucht, daß man die Metalldrähte oder -folien der Schmelzsicherung in geeignete pulverförmige Stoffe eingebettet hat, durch welche beim Abschmelzen des Metalls der entstehende Lichtbogen sofort gelöscht wird.
Gemäß der Erfindung sind elektrische Schmelzsicherungen dadurch gekennzeichnet, daß eine metallisierte Isolierunterlage mit ihrer als Schmelzleiter dienenden metallisierten Seite auf eine isolierende Unterlage gelegt ist. Für die Metallisierung eignet sich hierbei sehr gut ein im Vakuum aufgedampfter Metallniederschlag.
In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Abb. i zeigt im Querschnitt zwei Unterlagen = und 2, von denen nur die eine, i, einen Metallbelag i a trägt.
Als isolierende Unterlage kann z. B. Glimmer oder Papier dienen.- Der Glimmer hat eine genügende Festigkeit, um in dünnen Platten mechanisch haltbare Sicherungen ohne weiteres daraus herstellen zu lassen, das Papier hingegen hat den Vorzug, daß sich durch Einrollen in Wickelform große Flächen auf kleinem Raum unterbringen lassen. Statt Papier sind auch Folien aus Geweben oder biegsamen Kunststoffen, z. B. aus Zelluloseestern, geeignet. 71 Die Schmelzsicherung wird vorteilhaft vor Metallbelag gebildet, der einen verjüngten Querschnitt an einer solchen Stelle zeigt, an' welcher das Abschmelzen ohne den Anschlußkontakten oder sonstwie der Umgebung zu schaden vor sich gehen kann. Weiterhin läßt sich diese voraussichtliche Schmelzstelle besonders günstig in funkenlöschende Stoffe legen.
Abb. 2 zeigt die Aufsicht auf eine Sicherung, die aus einer metallisierten Glimmerplatte 3 besteht; der Metallbelag q. ist in der Mitte in seinem Querschnitt 5 verengt. Die breiten Metallflächen, die an die Glimmerkanten 6 und 7 anstoßen, dienen zum guten Kontaktanschluß. Auf diese metallisierte Glimmerplatte ist in der Zeichnung von oben eine ebensolche oder eine nichtmetallisierte Glimmerplatte gelegt zu denken.
Statt Glimmer eignen sich für diese Art der Ausführung auch Isolierplatten aus geeigneten Kunststoffen, z. B. aus Zelluloseestern, Polyvinylen u. a.
Papiere und andere biegsame isolierte Unterlagen können durch Aufrollen zu Wickeln auf sehr kleinen Raum beschränkt werden. Auf einem Papierstreifen befindet sich ein Metallbelag, z. B. in der Art, wie Abb. 3 zeigt. An den Kanten des Papierstreifens bedeckt die Metallinierung eine gleichmäßig breite Fläche io, so daß hier die Stromzuführung erfolgen kann, z. B. wie bei Wickelkondensatoren durch Einlegen von Fahnen oder aber bei aufgerollten `Vickeln durch Aufspritzen von Metallbrücken ii (vgl. Abb. 4.) auf die Stirnseite und Anlöten der Anschlüsse 12. Unter Umständen ist es zweckmäßig; vor dem Aufspritzen der Metallbrücken die Ränder um i8o ° umzuklappen. In der Mitte des Papiers enthält die Metallinierung Aussparungen, so daß schmale Stege 8 für den Stromdurchgang übrigbleiben. Beim Überschreiten der zulässigen Stromstärke "schmelzen die Stege an den Einschnürungen g ab. Da eine Mehrzahl von elektrisch parallel geschalteten Stegen vorhanden ist, die im Querschnitt sehr klein gehalten werden kann, geht auch das Abschmelzen sehr schnell vor sich.
Im Wickel (Abb. q.) entstehen beim Abschmelzen aus dem Isolierstoff (Papier) durch die Wärmewirkung Gase, welche einen erheblichen Druck ausüben und hierdurch den Lichtbogen in kürzester Zeit zum Erlöschen bringen. Diese Löschwirkung durch entstehende Gase kann zweckmäßig noch gesteigert werden, indem man der Unterlage oder dem Wickel selbst noch Substanzen einverleibt, welche bei Erwärmung durch den elektrischen Strom Gase abgeben. Der Wickel enthält in den äußeren Lagen einige Papierleerwindungen, um den äußeren Widerstand gegen den Innendruck der Gase zu vergrößern und damit die Löschwirkung zu steigern fad überdies ein Aufreißen durch den ent-=steh.enden Druck zu verhindern. Auch kann der Wickel durch eine mechanische Verspannung en Innendruck vergrößern, und die einzelnen Windungen können noch zum gleichen Zwecke miteinander in geeigneter Weise verklebt sein. Der Wickel kann zusätzlich auch mit flüssigen oder flüssig gemachten Isolierstoffen getränkt werden, wodurch der :Metallbelag vor dem Angriff von Luft, Sauerstoff und Feuchtigkeit geschützt wird. Der Widerstand und die Durchbrennstromstärke bleiben dann konstant. Auch läßt sich für besondere Zwecke die Metallisierung aus Edelmetall herstellen.
Die Herstellung der Metallisierung durch Bedampfen im Vakuum kann leicht in der erforderlichen Bemusterung erfolgen, wenn man auf die nicht zu metallisierenden Flächen der Unterlage solche Substanzen aufträgt, z. B. nach einem Druckverfahren, welche die Abscheidung des Metalls verhindern, z. B. Fette oder Öle. Als Metall für den Metallbelag kommen vorwiegend niedrigschmelzende Metalle und Legierungen in Frage.
Gegenüber bekannten Schmelzsicherungen haben die nach der Erfindung hergestellten gewisse Vorteile. Sie sind im Material billig, sie lassen sich allen elektrischen Anforderungen sehr genau anpassen, da die Aufbringung der Metallisierungsmuster und Bemessung der Querschnitte sehr präzise erfolgen kann. Die Löschwirkung der Abreißlichtbogen ist schnell und sicher gewährleistet. Der Raumbedarf der Sicherung ist äußerst klein. Elektrische Kondensatoren lassen sich außerdem leicht mit den beschriebenen Schmelzsicherungen kombinieren, indem man beide im gleichen Wickel miteinander ver-#-,inigt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrische Schmelzsicherung, dadurch gekennzeichnet, daß eine metallisierte Isolierunterlage mit ihrer als Schmelzleiter dienenden metallisierten Seite auf eine isolierende Unterlage gelegt ist.
2. Elektrische Schmelzsicherung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die metallisierte Unterlage aus Glimmer oder Papier besteht.
3. Elektrische Schmelzsicherung nach Anspruch x oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß niedrigschmelzende Metalle oder Legierungen zur Metallinierung angewendet sind.
4. Elektrische Schmelzsicherung nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzschicht sich auf einer biegsamen in Bandform ausgeführten Unterlage befindet, die zu einem Wickel gerollt ist.
5. Elektrische Schmelzsicherung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Anschlüsse am Wickel stirnseitig wie bei Wickelkondensatoren angebracht sind.
6. Elektrische Schmelzsicherung nach Anspruch 4 oder dem folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickel mehrere nichtmetallisierte Leerwindungen als äußere Lagen enthält.
7. Elektrische Schmelzsicherung nach Anspruch 4 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wärme gasabgebende Substanzen in den Wickel eingebracht sind. B. Elektrische Schmelzsicherung nach Anspruch = oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der verjüngte Querschnitt der abschmelzbaren Metallschicht von mehreren Stegen gebildet wird, welche elektrisch parallel geschaltet sind. g. Elektrische Schmelzsicherung nach Anspruch 4 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem elektrischen Kondensator im gleichen Wickel vereinigt ist. =o. ElektrischeSchmelzsicherung nachAnspruch r oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem zusätzlichen flüssigen, flüssig gemachten oder thermoplastischen Isoliermittel getränkt ist. =i. Elektrische Schmelzsicherung nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß sie außen eine mechanische Verspannung trägt. =a. Elektrische Schmelzsicherung nach Anspruch 4 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Windungen des Wickels oder Pakets mit geeigneten Stoffen miteinander verklebt sind.