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Sicherungselement mit Schmelzsicherung und Wärmeauslösers.
Die Erfindung bezieht sich auf ein solches Sicherungselement, das ausser einem auswechselbaren Schmelzstöpsel noch einen vom Erwärmungszustand des zu schützenden Stromkreises abhängigen, ebenfalls auswechselbaren Wärmeauslöser enthält, der bei Überschreitung einer bestimmten Temperatur den durch die Schmelzsicherung fliessenden Strom so verstärkt, dass die Sicherung durchschmilzt und dadurch den gefährdeten Stromkreis abschaltet.
Das Hauptziel der Erfindung liegt darin, die Einrichtung und Bedienung des Sicherungselementes zu vereinfachen und zu erleichtern. Gleichzeitig bezweckt die Erfindung, das Sicherungselement so einzurichten, dass eine Gefährdung des zu schützenden Stromkreises durch unachtsame oder falsche Bedienung des Sicherungselements nicht eintreten kann.
Das Wesen der Erfindung besteht in erster Linie darin, dass die Schmelzsicherung mit dem axial dahinter angeordneten Wärmeauslöser mechanisch so gekuppelt ist, dass der Auslöser mit Hilfe der Schmelzsieherung in das Element eingesetzt und wieder herausgenommen werden kann. Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung liegt darin, dass der Wärmeauslöser gleichzeitig den Gegenkontakt sowie den Passring für den Fusskontakt der Schmelzsicherung trägt oder bildet, so dass einerseits beim Einsetzen einer Schmelzsicherung ohne Wärmeauslöser die erstere an ihrem Fusskontakt keine elektrisch leitende Verbindung erhält, während zugleich das Einsetzen einer Schmelzsicherung von höherer Abschmelzstromstärke als vorgeschrieben verhindert ist.
Endlich besteht die Erfindung noch darin, dass auch der Wärmeauslöser in dem ihn aufnehmenden TeH, z. B. dem Mittelrohr einer Heizspule, nach Auslösetemperatur bzw. Stromstärke derart unverwechselbar ist, dass ein Auslöser von höherer Abschmelztemperatur als für den zu schützenden Stromkreis zulässig, nicht eingesetzt werden kann.
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Wärmeauslösers sich in Fig. 1 in der Ruhestellung und Fig. 2 in der Schaltstellung befindet. Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 1. Fig. 4 und 5 je einen Wärmeauslöser von etwas andern Abmessungen als in Fig. 1-3 in Seitenansicht bzw. im Achsenschnitt.
1 ist der Sockel des Sicherungselements, welcher die gleiehe Grundflächenausdehnung, aber eine etwas grössere Höhe besitzt als der Sockel eines gewöhnlichen Sehmelzsicherungselements. In einer
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vorteilhaft keramischer Masse, angeordnet. Die Heizspule 17 ist wie üblich um ein Metallrohr 22 gewickelt, das zur Aufnahme des Wärmeauslösers dient. Die Wicklung der Spule 17 ist an ihrem inneren Ende mit dem Metallrohr 22 und am äusseren Ende mit einer seitlichen Anschlussklemme 72 leitend verbunden.
Sie ist, wie bekannt, so ausgebildet, dass sie sieh in möglichster Übereinstimmung mit dem zu schützenden Stromkreis erwärmt. Beschaffenheit und Zweck des Isolierrings 71 werden weiter unten näher erläutert.
Oberhalb des Isolierringes 71 ist in einer Erweiterung der Aussparung 70 der Gewindering 73 befestigt, der zum Aufschrauben des mit einem Gewinderohr 8 versehenen Kopfes 9 des Elements dient und mit einer zweiten seitlichen Anschlussklemme 74 leitend verbunden ist. Heizspule 77 und Isolierring 71 besitzen einen etwas grösseren Aussendurchmesser als der Gewindering dz so dass sie durch letzteren gegen unbefugte Herausnahme und Auswechslung geschützt sind. Der zwischen dem Isolierring 71 und dem Kopf 9 des Elements verbleibende Raum dient zur Aufnahme einer gewöhnlichen Schmelzsicherung, im Beispiel einer Diazedpatrone 10.
Diese steht an ihrem Kopfkontakt mit dem Gewinderohr 8 in leitender
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Verbindung, nährend sie am Fuss durch den jetzt zu beschreibenden Wärmeauslöser mit dem Mittelrohr 22 der Heizspule 17 verbunden ist.
Der Wämneauslöser besteht aus einer Metallhülse 30, die im Mittelrohr 22 der Heizspule sitzt und darin gerade soviel Spiel besitzt, dass sie leicht ein-und ausgeschoben werden kann. Die Hülse 30 hat einen metallischen Flansch 75, der auf dem oberen Flansch des Mittelrohres 82 der Heizspule J7 aufliegt und dadurch einen guten Kontakt mit diesem Rohr verbürgt. In der Hülse 30 ist ein Schaltstift 31 verschiebbar, derunter Wirkung einerihn nach abwärts drückenden Feder 58 steht, aber gewohnlich in seiner in Fig. 1 gezeichneten oberen Endlage festgelötet ist.
Um das vollständige Herausschieben des Stiftes 31 aus der Hülse 30 zu verhindern, ist einerseits der untere Rand der letzeren nach einwärts gebogen, anderseits besitzt der Schaltstift 31 an seinem oberen Ende einen Bund 76. Dieser Bund enthält gleichzeitig eine ringsumlaufende Nut oder Rille 77 zur Aufnahme des Lötmetalls, wodurch dieses gegen Verlust geschützt ist.
Der aus der Heizspule 17 nach oben herausragende Teil 78 des Führungsrohres 30 ist durch Anordnung mehrerer Längsschlitze zu einer nach innen federnden Klemmbüchse ausgebildet, deren lichte Weite
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greift mit ihrem Pass stift 10a in die Klemmbüchse 78 ein, die sich infolge der Federung ihrer Wandung auf dem Passstift festklemmt. Dadurch sind die Schmelzsicherung und der Wärmeauslöser so miteinander gekuppelt, dass bei der Entfernung der Sicherung gleichzeitig der Auslöser aus dem Element herausgezogen wird. Die Elemmbüchse ? bewirkt dabei gleichzeitig die elektrische Verbindung der Schmelzsicherung mit dem Wärmeauslöser, so dass eine besondere Kontaktschraube entbehrlich ist.
Je nach der gewünschten Absehmelzstromstärke der Sicherung 10 erhält die Klemmbüchse 78 eine andere lichte Weite, u. zw. entspricht sie in Fig. 1-3 dem Passstift einer Patrone von 6 Amp. Abschmelzstromstärke, während die Klemmbnehse bei den Auslösern nach Fig. 4 und 5 für die Aufnahme des Passstifts einer Patrone von 10 bzw. 25 Amp. eingerichtet ist. Da in den beiden letzteren Fällen das äussere, als Klemmbüchse und Passring dienende Ende 78 des Führungsrohres 30 einen grösseren Durchmesser besitzt als der im Mittelrohr der Heizspule sitzende Teil 30, so entsteht am Führungsrohr eine Schulter 75a, welche als Anschlag und Kontaktfläche zu dienen vermag, wodurch bei den Auslösern nach Fig. 4 und 5 der besondere Flansch 75 entbehrlich ist.
Natürlich ist die Abstufung nicht auf 6, 10 und 25 Amp. beschränkt, vielmehr sind alle praktisch vorkommenden Abstufungen möglich.
Der den Schaltstift 31 und die Feder : 32 enthaltende Teil des Führungsrohres 30 ist nach dem
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auf das Auflöten der Lötstelle folgenden Abwärtsverschiebung mit einem unten im Sockel 1 des Elements vorgesehenen, aus Kupferkohle bestehenden Kontakt 33 zusammen, der mit einer dritten Klemme 34 leitend verbunden ist.
Das Element wird mit den beiden Klemmen 74, 72 in den einen der beiden Leiter des zu schützenden Stromkreises eingeschaltet. Der Strom fliesst dabei von der Klemme 74 durch die Schmelzsicherung 10,
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zweiten Leiter des zu schützenden Stromkreises verbunden. Bei gewöhnlicher Belastung des zu schützenden Stromkreises befindet sich der Schaltstift 31 in seiner in Fig. 1 gezeichneten oberen Endstellung, so dass zwischen ihm und dem Kontakt 33 keine leitende Verbindung besteht. Tritt infolge Überlastung des Stromkreises eine unzulässige Erwärmung ein, so wird durch die in Übereinstimmung mit dem Stromkreis
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gegen den Kontakt 33 verschiebt. Dadurch wird hinter der Schmelzsicherung 10 ein Kurzschluss zwischen den beiden Polen des Stromkreises hergestellt, was die Abschaltung des gefährdeten Stromkreises durch die Schmelzsicherung 10 zur Folge hat.
Um die Schutzvorrichtung wieder instand zu setzen, wird der Kopf 9 des Elements abgeschraubt, worauf die Schmelzsicherung 10 gemeinsam mit dem Wärmeauslöser durch einen einfachen Handgriff entfernt werden kann. Ist dies geschehen, dann wird der Wärmeauslöser von der Schmelzsicherung abgezogen und der Schaltstift 31 in seine Ausgangsstellung zurüekbewegt, worin er durch das Erkalten des Lötmetalls erneut festgelötet wird. Alsdann wird der Auslöser auf eine neue Schmelzsicherung gesteckt und gemeinsam mit dieser in das Element eingesetzt und durch Aufschrauben des Kopfes 9 gesichert. Das Element ist dann wieder betriebsbereit.
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gewechselt zu werden. Der Zustand der Schmelzsicherung.
M ist, wie üblich, an einem im Schauloch 41 des Elementkopfes 9 sichtbaren Kennplättehen feststellbar, während der Zustand des Wärmeauslösers nach seiner gemeinsam mit der Schmelzsicherung stattfindenden Herausnahme aus dem Element an der Stellung des Schaltstiftes 31 erkennbar ist. Ragt dieser nicht aus der Hülse 30 heraus, dann hat nur die Schmelzsicherung angesprochen.
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Durchmesser (Fig. 1-4) einer niedrigen Auslösetemperatur entspricht. Es kann daher wohl ein Auslöser mit niedriger Auslösetemperatur, aber niemals ein Auslöser mit höherer Temperatur in das Element eingesetzt werden.
Um ferner zu verhüten, dass in das Element ein Wärmeauslöser eingesetzt wird, der zwar die vorgeschriebene Auslösetemperatur. aber einen Passring für eine Schmelzsicherung von höherer Abschmelzstromstärke besitzt als für den zu schützenden Stromkreis vorgeschrieben, ist der bereits erwähnte Isolierring 71 vorgesehen. Dieser besitzt in Fig. 1-3 eine dem Aussendurchmesser des am Wärmeausloscr vorgesehenen Flansches 75 und in Verbindung mit einem Auslöser nach Fig. 4 oder 5 eine dem Aussendurchmesser der Klemmbüchse 78 bzw. der Schulter 75a entsprechende lichte Weite. so dass an Stelle des vorgeschriebenen Auslösers wohl ein Auslöser mit engerer Klemmbuchse. aber niemals ein Auslöser mit weiterer Klemmbüchse eingesetzt werden kann.
Der Isolierring 71 dient weiter noch dazu, die Herstellung eines geschlossenen Stromkreises bei fehlendem Wärmeauslöser zu verhindern. Zu dem Zwecke besitzt der Ring eine grössere Höhe als die Länge des Passstifts 10a des Schmelzstöpsels 10 beträgt, so dass dessen Fusskontakt das Mittelrohr 22 der Heizspule 17 nicht unmittelbar zu berühren vermag.
Es entsteht also beim Einsetzen einer Schmelzsicherung ohne Wärmeauslöser keine leitende Verbindung zwischen der Sicherung 10 und der Heizspule 17.
Natürlich sind mancherlei Abänderungen des gezeichneten Beispiels sowie auch andere Aus- führungen möglich. Z. B. könnte der Wärmeauslöser im Mittelrohr 22 der Heizspule 17 einschraubbar sein, in welchem Falle natürlich die Kupplung zwischen Auslöser und Schmelzstöpsel so beschaffen sein muss, dass der Wärmeauslöser unter Vermittlung der Schmelzsicherung gedreht und damit ein-und ausgeschraubt werden kann. An Stelle einer Metallegierung könnte zum Festlöten des Schaltstifts 31 in der Hülse 30, insbesondere bei niedrigen Schmelztemperaturen auch ein anderer geeigneter Stoff, z. B. Kolophonium, Cellon, Bakelit od. dgl. verwendet werden.
Statt der gezeichneten seitlich angeordneten Klemmen könnten, wie bei Schmelzsicherungselementen üblich, rückwärtige Klemmen zur Verbindung des Elementes mit dem zu schützenden Stromkreis vorgesehen sein. Ferner könnte die Unverwechselbarkeit des Wärmeauslösers nach Auslösetemperatur bzw. Stromstärke statt durch Durchmesserabstufung der den Schaltstift enthaltenden Hülse 30 auch durch Längenabstufung dieser Hülse oder dadurch erreicht werden, dass der Wärmeauslöser mit seitlichen, in ihrer Form oder Grösse abgestuften Nocken versehen wird, die in entsprechende Aussparungen an der Innenwandung des Isolierringes 71 eingreifen.
Statt dass der Wärmeauslöser bei seinem Ansprechen einen Kurzschluss zwischen den Polen des Verbrauchers herstellt, also einen Hilfsstromkreis schliesst, könnte die Einrichtung auch derart sein, dass der Wärmeauslöser bei seinem Ansprechen einen Hilfsstromkreis öffnet, indem er beispielsweise einen die Schmelzsicherung enthaltenden gewöhnlich geschlossenen Kurz-oder Nebensehlusskreis öffnet und damit den durch die Schmelzsicherung fliessenden Strom so verstärkt. dass letztere zum Abschalten gebracht wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Sicherungselement mit einer auswechselbaren Schmelzsicherung und einem den Stromdurehgang durch letztere überwachenden, ebenfalls auswechselbaren Wärmeauslöser, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzsicherung mit dem axialen dahinter angeordneten Wärmeauslöser mechanisch so gekuppelt ist, dass der Auslöser mitHilfe der Schmelzsicherung in das Element eingesetzt und wieder herausgenommen werden kann.