DE1202892B - Sicherungspatrone - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

HOIh

Deutsche Kl.: 21 c - 70

Nummer: 1202 892

Aktenzeichen: D 33033 VIII b/21 c

Anmeldetag: 4. April 1960

Auslegetag: 14. Oktober 1965

Die bekannten Sicherungspatronen, die in großen Stückzahlen als sogenannte Hochleistungssicherungen für Niederspannung verbreitet sind, weisen ein Gehäuse auf, das aus einem rohrförmigen, den Schmelzleiter und ein geeignetes Löschmittel umschließenden Isolierkörper und zwei dessen beide Stirnseiten verschließenden Metallplatten oder -kappen besteht. Diese Abschlußplatten oder -kappen tragen an ihrer Außenseite je ein Kontaktstück, ζ. Β. eine messerartige Kontaktfahne oder eine auf einen messerartigen Gegenkontakt aufsetzbare Kontaktklemme, und sind durch den an ihren Innenflächen befestigten ein- oder mehrteiligen Schmelzleiter miteinander verbunden. Häufig sind die Stirnplatten oder -kappen auch noch mit je einem radial nach ¹S außen gerichteten über den Umfang des Isolierkörpers vorstehenden T-förmigen Ansatz zum Aufsetzen eines Isolierhandgriffs versehen, mit dessen Hilfe die Sicherungspatrone in einen Kontaktsockel eingesetzt und aus diesem ausgezogen werden kann, ao ohne daß die Gefahr einer Berührung von Spannung führenden Teilen besteht.

Die Verbindung der stromführenden Teile einer solchen Sicherungspatrone mit dem rohrförmigen Isolierkörper erfordert einen hohen Aufwand nicht as nur an Montageteilen, sondern vor allem auch an Handarbeit. Da die Stirnplatten oder -kappen die Stirnöffnungen des Isolierkörpers völlig überdecken müssen, können sie nicht durch diesen hindurchgeschoben und infolgedessen auch nicht vor ihrer Verbindung mit dem Isolierkörper durch den Schmelzleiter miteinander verbunden werden. Es ist daher üblich, an den Enden des Schmelzleiters kleinere, durch den Isolierkörper hindurchführbare Platten zu befestigen, den so vorgefertigten Schmelzeinsatz in den Isolierkörper einzuschieben, darauf die Endplatten dieses Einsatzes mit den Stirnplatten oder -kappen der Patrone zu verschrauben und schließlich diese Stirnplatten oder -kappen durch Schrauben, mit Hilfe von Kitt oder durch Aufklemmen fest mit dem Isolierkörper zu verbinden. Erst nach dem Zusammenbau dieser Einzelteile wird in den vom Patronengehäuse umschlossenen Hohlraum durch eine im Isolierrohr oder in einer Stirnwand vorgesehene Öffnung das Löschmittel unter Rütteln eingefüllt und die Öffnung verschlossen.

Ziel der Erfindung ist es, eine Bauform für Sicherungspatronen der genannten Art zu finden, die nicht nur ein Minimum an für Sicherungen der genannten Art notwendigen Einzelteilen aufweist, sondern auch zum Zusammenbau keinerlei zusätzliche Montageteile erfordert und unter Wegfall jeder Montage-Sicherungspatrone

Anmelder:

Fritz Driescher

Spezialfabrik für Elektrizitätswerksbedarf,

Rheydt, Schwalmstr. 204

Als Erfinder benannt:

Fritz Hollmann, Rheydt;

Hans Emmerich, Rheydt-Giesenkirchen

arbeit mit einem Minimum von Handarbeit herstellbar ist.

Dies wird bei Sicherungspatronen mit an sich gegenüberliegenden Seiten des aus Isolierstoff bestehenden Gehäuses angeordneten Kontaktstücken und einem in ein Löschmittel eingebetteten, mit diesem vom Gehäuse umschlossenen ein- oder mehrteiligen Schmelzleiter, der die Kontaktstücke verbindet, erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Gehäuse einstückig als geschlossener Hohlkörper durch Gießen aus Kunstharz hergestellt ist, dessen Wand die mit dem Schmelzleiter fest verbundenen Enden der Kontaktstücke dicht und fest umschließt. Eine solche Patrone besteht also lediglich aus den für eine Sicherung unentbehrlichen Teilen, nämlich aus den beiden Kontaktstücken, dem sie verbindenden Schmelzleiter und dem einstückigen, das Löschmittel aufnehmenden hohlen Gehäuse, gegebenenfalls noch den beiden Ansätzen zum Aufsetzen des Isolierhandgriffs. Die vorbereitenden, zum Teil von Hand vorzunehmenden Arbeiten beschränken sich auf das Verbinden der beiden Kontaktstücke durch den Schmelzeinsatz als vorgefertigte Einheit, während die Verbindung dieser Einheit mit dem Gehäuse sich automatisch bei dessen Herstellung durch Gießen

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vollzieht. Versuche haben ergeben, daß die nicht unerheblichen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzten Kontaktstücke innerhalb der Wand des gegossenen Gehäuses einen durchaus festen Sitz aufweisen, insbesondere dann, wenn sie mit innerhalb der Gehäusewand liegenden Aufrauhungen, Ausnehmungen oder Vorsprüngen versehen sind. Die zum Aufstecken eines Bedienungshandgriffs dienenden Ansätze mit T- oder hammerkopf artigen freien Enden können in üblicher Weise an den Kontaktstücken befestigt und auch bis auf die frei liegenden Außenenden vom Gehäusewerkstoff mit umschlossen sein. Die neue Bauform der Sicherungspatrone erlaubt es jedoch auch, diese Ansätze derart in die Gehäusewand oder verdickte Stellen dieser Wand einzulegen, daß sie die Kontaktstücke selbst nicht berühren, von diesen also elektrisch isoliert sind.

An sich sind Schmelzeinsätze bekannt, deren Schmelzleiter bis auf seine — gegebenenfalls verdickten und in geeignete Form gebrachten — als Armaturen dienenden Enden mit Isolierstoff umpreßt ist. Derartige Sicherungen sind jedoch ausgesprochene Schwachstromsicherungen mit kleinen Abmessungen und einem Schmelzleiter kleinen Querschnitts, denn infolge der unmittelbaren Berührung des bei Überlastung oder Kurzschluß durchschmelzenden Schmelzleiterteils mit dem darumgepreßten Isolierstoff würde schon die bei einer langer dauernden höheren Strombelastung in einem Schmelzleiter entsprechend größeren Querschnitts auftretende Wärme die gegen höhere Temperaturen empfindliche Isolierstoffumhüllung beschädigen oder gar zerstören, und bei Kurzschluß würden durch den Lichtbogen und durch Verdampfen des Schmelzleitermetalls so viel Wärme und Dampfdruck erzeugt, daß der Isolierstoffmantel augenblicklich verbrannt oder zersprengt würde. Bei Hochleistungssicherungen für Niederspannung, auf die die Erfindung sich bezieht und deren aus Draht oder Metallband beträchtlichen Querschnitts bestehender Schmelzleiter schon im normalen Betrieb stark erwärmt wird und in denen beim Durchschmelzen des Schmelzleiters, insbesondere infolge Kurzschlusses, erhebliche Energien frei werden, ist deshalb ein mit Isolierstoff umpreßter Schmelzleiter nicht brauchbar. Der Schmelzleiter muß vielmehr mit allseitigem Abstand in einem entsprechend großen, druckfesten Gehäuse untergebracht und der vom Gehäuse umschlossene Hohlraum muß mit einem Löschmittel völlig ausgefüllt sein, das den Schmelzleiter in ausreichend dicker Schicht allseitig umgibt und einen beim Durchschmelzen entstehenden Lichtbogen löscht, bevor Temperatur und Druck so hoch ansteigen, daß sie das Gehäuse zerstören könnten.

Die Herstellung einer Sicherung nach der Erfindung kann auf verschiedene Weise erfolgen. Ein Weg besteht darin, daß der Schmelzleiter und die mit ihm fest verbundenen Enden der Kontaktstücke in das mit einem geringfügigen, die Porosität nicht beeinträchtigenden Bindemittelzusatz versehenen Löschmittel eingeformt und nach dem Erhärten des Bindemittels der so erhaltene formbeständige Löschmittelkern mit den inneren Enden der aus ihm vorstehenden Kontaktstücke in einer entsprechend größeren Form mit dem Patronengehäusewerkstoff umgössen wird.

Eine andere zu gleich guten Ergebnissen führende, in manchen Fällen aber rationellere Herstellungsart besteht darin, daß das Gehäuse als Hohlkörper durch Schleudern in einer mit dem Schmelzeinsatz und den mit ihm fest verbundenen Kontaktstücken beschickten Form hergestellt und zugleich mit den stromführenden Teilen verbunden und nach dem Erhärten des Gehäusewerkstoffs durch eine ausgesparte oder später angebrachte Öffnung mit Löschmittel gefüllt wird.

Im ersten Fall sind zum Herstellen der Sicherungspatrone zwei Formen notwendig, deren erste mit einem kleineren Hohlraum nur den Schmelzleiter und die unmittelbar mit ihm verbundenen Enden der Kontaktstücke aufnimmt. Nach dem Ausfüllen dieses Hohlraums mit Löschmitteln, dem eine geringe Menge Bindemittel zugesetzt wurde, und Erhärten des Bindemittels wird die Form gegen eine solche mit größerem Hohlraum ausgetauscht und in ihr der Bindemittelkern nebst den inneren Enden der aus ihm vorstehenden Kontaktstücke mit dem Patronen-

ao körperwerkstoff umgössen. In dieser Form können auch die entweder an den Kontaktstücken befestigten oder vor dem Schließen der Form lose eingelegten Ansätze für den Bedienungshandgriff so weit mit umgössen werden, daß nur ihre T- oder hammerkopfartigen freien Enden aus dem Gehäuse vorstehen.

Für die Herstellung des Patronengehäuses im Schleudergießverfahren eignet sich eine Vorrichtung, die aus einer den Schmelzleiter nebst den Kontaktstücken aufnehmenden Form mit zwei in Verlängerung der Patronenachse stirnseitig vorstehenden Wellenenden besteht, über die die Form drehbar in einem Rahmen gelagert ist; dieser Raum ist seinerseits um eine die von den Wellenenden bestimmte Achse senkrecht kreuzende Achse drehbar angetrieben und weist eine seine Drehachse umgebende Scheibe auf, auf der eine auf einem der Wellenenden der Form undrehbar befestigte Reibscheibe abrollt.

Um nach Wahl eine möglichst gleichmäßige Wandstärke des Gehäuses zu erzielen oder an bestimmten Stellen, z. B. um die inneren Enden der Kontaktstücke, eine verstärkte Werkstoffansammlung herbeizuführen, kann es zweckmäßig sein, während des Schleuderns die Form um eine Achse schneller zu drehen als um die andere. Dies ist bei einer Vorrichtung der vorerwähnten Art auf einfache Weise z.B. dadurch zu erreichen, daß die Reibscheibe auf dem einen Wellenende der Form längsverstellbar befestigt ist.

Es sind auch Schleudergießvorrichtungen vorstellbar, bei denen die Form um mehr als zwei Achsen gedreht wird. Diese ergeben dann bei richtiger Wahl der Drehgeschwindigkeiten um die verschiedenen Achsen eine besonders gleichmäßige Gehäusewand und lassen durch Veränderung dieser Drehgeschwindigkeiten vielfältigere Abwandlungen in der Werkstoffverteilung zu. Die Erfahrungen haben jedoch ergeben, daß um nur zwei sich senkrecht kreuzende Achsen umlaufende Formen Gehäuse mit durchaus genügend gleichmäßiger Wandstärke ergeben und durch Einregeln der Drehgeschwindigkeiten auch einen vermehrten Werkstofftransport zu den Stellen gestatten, an denen die Sicherung höherer mechanischer Beanspruchung ausgesetzt ist. Wegen ihres einfachen Aufbaus dürfte solchen Vorrichtungen deshalb der Vorzug zu geben sein.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele für die den Gegenstand der Erfindung bildende Siehe-

rungspatrone und für zu ihrer Herstellung dienende Vorrichtungen schematisch dargestellt.

Fig. 1 zeigt im Grundriß und Fig. 2 in Seitenansicht zwei als messerartige Kontaktfahnen ausgebildete Kontaktstücke 1 und 2, an denen je ein Ansatz 3 bzw. 4 befestigt ist. Diese Ansätze, deren freie, über den Umfang der Sicherungspatrone vorstehende Enden hammerkopfartig ausgebildet sind, dienen zum Aufsetzen eines Bedienungshandgriffs auf die fertige Patrone. Über ihre einander zugekehrten Enden sind die Kontaktstücke 1 und 2 durch zwei Schmelzleiter 5 und 6 verbunden. Zwischen den Ansätzen 3, 4 und den Befestigungsstellen der Schmelzleiter 5, 6 weisen die Kontaktstücke 1, 2 Ausnehmungen 7 auf, die bei der fertigen Sicherungspatrone innerhalb der Gehäusewand liegen.

F i g. 3 veranschaulicht eine aus zwei Teilen 8 und 9 bestehende Form zur Herstellung des die Schmelzleiter 5, 6 umhüllenden Bindemittelkerns 10. Diese Form nimmt beiderseits der Teilungsfuge die Kontaktstücke 1 und 2 mit den Ansätzen 3 und 4 auf und umgibt mit einem Hohlraum, der der Form des Bindemittelkerns entspricht, die Schmelzleiter 5, 6 sowie ihre Befestigungsstellen an den Kontaktsrücken 1 und 2. Eine öffnung 11 im Formteil 8 dient zum Einfüllen des mit einem geringen Bindemittelzusatz versehenen Löschmittels.

F i g. 4 stellt die Form zum Gießen des Patronengehäuses 12 dar. Diese gleichfalls längstgeteilte Form besteht aus den Teilen 13 und 14, die beiderseits der Teilungsfuge die aus dem Gehäuse 12 vorstehenden Teile der Kontaktstücke 1 und 2 aufnehmen und einen Hohlraum bilden, der um die Wandstärke des Patronengehäuses größer ist als der Bindemittelkern 10.

Die Form 13, 14 kann so abgewandelt sein, daß ihr Hohlraum im Bereich der inneren Kontaktstückenden erweitert ist, so daß eine in ihr hergestellte Sicherungspatrone etwa die in Fig. 5 dargestellte Form erhält.

F i g. 6 zeigt perspektivisch,

F i g. 7 in Seitenansicht und

F i g. 8 in Stirnansicht eine Vorrichtung zum Schleudern eines das Patronengehäuse bildenden Hohlkörpers.

Die die vorgefertigte Einheit nach Fig. 1 und 2 aufnehmende längsgeteilte Form 15 weist rings um die Schmelzleiter 5, 6 einen Hohlraum auf, dessen Gestalt der Form des Patronengehäuses etwa nach F i g. 5 entspricht. Die Form 15 ist mit zwei in der Längsachse der Sicherung liegenden Wellenenden 16 und 17 versehen, die in einem Rahmen 18 gelagert sind. Dieser Rahmen 18 ist um eine die durch die Wellenenden 16, 17 bestimmte Achse in der Patronenmitte senkrecht kreuzende Achse drehbar mit zwei Wellenenden 19,20 gelagert. Das Wellenende 19 ist undrehbar mit dem Rahmen 18 verbunden und in Richtung des Pfeiles antreibbar. Das Wellenende 20 steht fest und trägt innerhalb des Rahmens 18 eine dessen Drehachse umgebende nicht laufende Scheibe 21, auf der beim Drehen des Rahmens 18 eine auf dem Wellenende 16 der Form 15 undrehbar, aber längsverstellbar befestigte Reibscheibe 22 beispielsweise auf der Bahn 23 (Fig. 6) abrollt.

Die Form 15 weist einen aus F i g. 8 ersichtlichen, in den Hohlraum gerichteten zylindrischen Ansatz 24 auf, der in der Gehäusewand eine ausgesparte Öffnung zum späteren Einfüllen des Löschmittels ergibt.

Die Form 15 kann ferner mit einer (nicht gezeichneten) verschließbaren Öffnung zum Einbringen einer vorbestimmten Menge von Gießwerkstoff versehen sein.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Sicherungspatrone mit an sich gegenüberliegenden Seiten des aus Isolierstoff bestehenden Gehäuses angeordneten Kontaktstücken und einem in ein Löschmittel eingebetteten, mit diesem vom Gehäuse umschlossenen ein- oder mehrteiligen Schmelzleiter, der die Kontaktstücke verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) einstückig als geschlossener Hohlkörper durch Gießen aus Kunstharz hergestellt ist, dessen Wand die mit dem Schmelzleiter (5) fest verbundenen Enden der Kontaktstücke (1, 2) dicht und fest umschließt.

2. Sicherungspatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innerhalb der Gehäusewand liegenden Teile der Kontaktstücke (1, 2) mit deren festen Sitz erhöhenden Aufrauhungen, Ausnehmungen (7) oder Vorsprüngen versehen sind.

3. Sicherungspatrone nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Kontaktstücken (1, 2) fest verbundenen Ansätze (3, 4) zum Aufstecken von Bedienungshandgriffen bis auf ihre nach außen vorstehenden hammerkopfartigen Enden in den Gehäusewerkstoff eingebettet sind.

4. Sicherungspatrone nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze (3, 4) zum Aufstecken von Bedienungshandgriffen mit den Kontaktstücken (1,2) nicht verbunden und bis auf ihre nach außen vorstehenden hammerkopfartigen Enden in den Gehäusewerkstoff eingebettet sind.

5. Verfahren zur Herstellung von Sicherungspatronen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzleiter (5) und die mit ihm fest verbundenen Enden der Kontaktstücke (1, 2) in das mit einem geringfügigen, die Porosität nicht beeinträchtigenden Bindemittelzusatz versehene Löschmittel (10) eingeformt und nach dem Erhärten des Bindemittels der so erhaltene formbeständige Löschmittelkern (10) in einer entsprechend größeren Form (14) mit dem Patronengehäusewerkstoff umgössen wird.

6. Verfahren zum Herstellen von Sicherungspatronen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) als Hohlkörper durch Schleudern in einer mit dem Schmelzeinsatz (5) und den fest mit ihm verbundenen Kontaktstücken (1, 2) beschickten Form (15) hergestellt und nach Erhärten des Gehäusewerkstoffes durch eine ausgesparte oder später angebrachte öffnung mit Löschmittel gefüllt wird.

7. Vorrichtung zur Herstellung von Sicherungspatronen nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine um wenigstens zwei sich im Mittelpunkt ihres Hohlraums kreuzende Achsen (16,17 und 19, 20) drehbare geteilte Form (15).

8. Vorrichtung nach Anspruch 7 mit einer um zwei sich kreuzende Achsen drehbaren Form, dadurch gekennzeichnet, daß die Form (15) mit in der Längsachse der Patrone liegenden Wellen-

enden (16,17) in einem Rahmen (18) gelagert ist, der um die zweite Achse (19,20) drehbar angetrieben ist, und in dem Rahmen eine diese Achse umgebende feststehende Scheibe (21) angeordnet ist, auf der eine auf einem der Wellenenden (16, 17) undrehbar befestigte Reibscheibe (22) abrollt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibscheibe (22) auf dem Wellenende (16) in Richtung von dessen Achse verstellbar befestigt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 412 490.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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