DE2123068A1 - Sicherungsaufbau - Google Patents
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Description
DK. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE · DR. HER. NAT. K. HOFFMANN
PATENTANWÄLTE D-8000 MÖNCHEN 81 · ARABELLASTRASSE 4 ■ TELEFON (0811) 911087 £.. 1 /L OuOO
Micro Devices Corp,, Dayton, Ohio/USA S i eher tongs auf b au
Die Erfindung betrifft einen Sicherungsaufbau mit zwei einander gegenüberliegenden Leitern mit unter Abstand
zueinander nach innen gerichteten Enden und mit einer Sicherungsplatte mit einander gegenüberliegenden, an den
Enden der Leiter befestigten Kanten.
Die Sicherungsplatte umfaßt erfindungsgemäß ein isolierendes
Blech, an welchem gegenüberliegende, aus Metallblech
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bestehende äußere leitende Flächen kleben oder befestigt
Eine der Flächen des leitenden Bleches ist mit einem offenen Streifen zur Unterbrechung des elektrischen Stromes
versehen, welcher sich in der Nähe der Leiter oder Anschlüsse befindet. Die andere leitende Fläche ist ebenfalls mit einem
Streifen zur Unterbrechung des elektrischen Stromes versehen, welcher sich in der Nähe des anderen Leiters oder Anschlusses
befindet.
Ein Sicherungsstift verläuft durch einen mittleren Teil des isolierenden Bleches und durch einen mittleren Teil
beider leitender Bleche und zwischen den Streifen zur Unterbrechung des Stromes. Die Enden dieses Sicherungsstiftes
sind an die leitenden Flächen befestigt, hart- oder weiehgelötet.
Der Sicherungsaufbau ist derart, daß die offenen Streifen
zur Unterbrechung des Stromes den zwischen den Leitern oder Anschlüssen verlaufenden elektrischen Strom nicht
unterbrechen können, solange der Sicherungsstift nicht durchbrennt. Diese offenen Streifen unterbrechen den elektrischen
Strom jedoch dann, wenn der Sicherungsstift als Folge einer Überlastung oder dgl. durchbrennt.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß bei dem Sicherungsplattenaufbau sowohl die eine Fläche des leitenden
Metallbleches einen größeren leitenden Bereich in der Nähe eines der elektrischen Leiter als auch die andere
Fläche des Metallbleches einen größeren leitenden Bereich in der Nähe des anderen elektrischen Leiters aufweist.
Kleinere Bereiche aus Metallblech sind auf jeder Fläche der Sicherungsplatte angeordnet und befinden sich längs
in einem Abstand von den entsprechenden größeren Bereichen aus Metallblech, wodurch die offenen Streifen zur Unterbre-
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chung des Stromes gebildet werden. Solche größeren und kleineren
aus Metall bestehenden leitenden Bereiche sind in Längsrichtung entlang der Längsachse des Sicherungsaufbaus,
voneinander versetzt, um eine verhältnismäßig große Biegesteifigkeit für das gesamte isolierende Blech herzustellen.
Dadurch wird auch ein besseres Löten der Sicherungsplatte an die elektrischen Leiter ermöglicht.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen im folgenden näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beigefügte
Zeichnung Bezug genommen ist. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des augenblicklich bevorzugten zusammengebauten,
erfindungsgemäßen Sicherungsaufbaus;
Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie 2-2 von Fig. 1 und 3* worin einige Teile im
Aufriß gezeigt sind;
Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie 3-3 in
Fig. 2;
Fig. 4 einen Querschnitt nach Linie 4-4 in
Fig. 3i
Fig. 5 einen Querschnitt nach Linie 5-5 in Fig. 2;
Fig. 6 eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht von zusammenzubauenden Bestandteilen
zur Herstellung des in Fig. 1 bis 5 gezeigten Sicherungsaufbaus, wobei
eine gestrichelte Linie die andere Seite der Sicherungsplatte zeigt;
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Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines geschichteten Rohlings, aus dem die
Sicherungsplatte hergestellt sein kann, dargestellt mit verzerrter relativer Dicke.
Der erfindungsgemäße Sicherungsaufbau Io umfaßt zwei
einander gegenüberliegende, im Abstand voneinander befindliche elektrische Leiter oder Anschlüsse 12 und 14. Diese
Anschlüsse sind mit gegenüberliegenden, nach innen gerichteten Enden 16 und 18 des Leiters versehen.
Eine Sicherungsplatte 2o hat einander gegenüberliegende Kanten 22 und 24, die an den Enden 16 und l8 des Leiters
befestigt sind.
Die Sicherungsplatte 2o ist mit einem inneren isolierenden Blech 26 mit gegenüberliegenden, äußeren, aus Metall bestehenden
leitenden Flächen 28 und j5o des Bleches versehen, wobei
letztere an dem Blech 26 haften.
Die eine Fläche 28 des leitenden Bleches ist mit einem offenen Streifen j52 zur Unterbrechung des elektrischen Stromes
versehen, welches sich in der Nähe der Leiter 12 befindet. Die andere Fläche 3o des leitenden Bleches ist mit
einem Streifen ~$K zur Unterbrechung des elektrischen Stromes
versehen, welches sich in der Nähe des anderen Leiters 14 befindet.
Ein schmelzbarer Sicherungsstift J>6 erstreckt sich durch
einen mittleren Teil oder eine öffnung J8 in dem isolierenden
Blech 26 und in den Flächen 28 und 3o des Bleches, wobei
' dessen Enden durch die Flächen 28 und 3o des leitenden
Bleches verlaufen und in 42 an sie befestigt, geschweißt
oder gelötet sind.
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Der Aufbau ist so angelegt, daß die offenen Streifen 32, 34 zur Unterbrechung des Stromes den zwischen den Leitern
verlaufenden elektrischen Strom nicht unterbrechen können, solange der Sicherungsstift 36 nicht durchbrennt. Die offenen
Streifen 32, 34 unterbrechen den elektrischen Strom jedoch,
wenn der Sicherungsstift 36 durchbrennt.
Die nach innen gerichteten Enden 16 und l8 des Leiters sind innen flach und mit flachen Oberflächen 44 und 46
versehen, an denen die Kanten 22 und 24 der Platte befestigt sind. Diese flachen Enden des Leiters haben Aussparungen
und 5o> welche die Kanten 22 und 24 der Sicherungsplatte
aufnehmen. Solche Kanten 22 und 24 der Platte sind in 52, 54 an die flachen Enden oder Oberflächen 44 und 46 befestigt
oder gelötet.
Die flachen Enden l6 und l8 des Leiters sind zylindrisch, und eine zylindrische isolierende Hülse 56 wird über diese
Enden l6 und l8 geschoben. Die Enden 58, 60 der Hülse 56
sind an den Enden l6 und l8 des Leiters mit geeigneten Mitteln befestigt, so wie z.B. mit radial ausgerichteten
Stiften 62, welche durch geeignete öffnungen 64 in der
Hülse 56 und in den Enden 16 und l8 des Leiters verlaufen.
Eine dünne äußere Umhüllung 68 wird um die isolierende Hülse 56 gewickelt und in jeder gewünschten Weise daran
befestigt, z.B. durch festes Ankleben. Solch eine Umhüllung 68 hat eine attraktive äußere Oberfläche auf welcher
gewünschte Informationen vermerkt sein können, wie die Modellbezeichnung, Warenzeichen, Amperezahl, usw.
Die Leiter 12 und 14 haben Ansätze 7o, 72 zur Verbindung
mit entsprechenden öffnungen 74, 76 für den Anschluß an
elektrische Leitungen. Die Ansätze 7o, 72 können auf jede
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geeignete Art hergestellt werden, wie z.B. durch Schleifen oder indem man sie aus zwei ursprünglich zylindrischen
Stangen her - stellt, von denen dann auch die zylindrischen Enden 16 und 18 des Leiters gebildet werden. Anschließend
werden die öffnungen 74, 76 in die Ansätze 7o, 72 gebohrt*
und die so hergestellten Teile werden dann versilbert.
Die zylindrischen Enden l6 und l8 des Leiters haben längliche öffnungen 78 und 80, in welche kleine Teilchen isolierenden
Materials oder pulverisiertes isolierendes Material, wie z.B. Quarzsand eingefüllt werden, um so den Raum um die
Sicherungsplatte 2o auszufüllen und somit eine Kühlsenke für die Platte 2o zu schaffen und die Lichtbogenwirkung zu begrenzen,
wenn der Sicherungsstift durchbrennt. Geeignete Stifte 82 und 84 zum Schließen, welche leicht kegelförmig
sein können, werden nach Einfüllen des Sandes in die leicht kegelförmigen öffnungen 78 und 80 eingeführt.
Die fertiggestellten Leiter oder Anschlüsse 12 und 14 sind vor dem Zusammenbau identisch und werden beim Zusammenbau
lediglich entgegengesetzt ausgerichtet. Dadurch werden die Inventarkosten verringert.
Der Sicherungsaufbau Io wird zusammengebaut, indem die
Kante 22 der Sicherungsplatte 2o in die Aussparung 48 über eine geringe Länge der leitenden Flächen der Bleche
eingesetzt wird und dann die Flächen 52, 52 entlang beiden Seiten
der Aussparung 48 gelötet werden. Danach wird die Kante 24 der Sicherungsplatte 2o in die Aussparung 5o über eine
geringe Länge der leitenden Flächen der Bleche eingesetzt und die Flächen in 54, 54 gelötet, während die zylindrischen
Enden l6 und l8 des Leiters ausgerichtet bleiben. Anschließend wird die isolierende Hülse 56 über die Enden 16 und l8 des
Leiters geschoben und durch Einführung der Stifte 62 in die
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Öffnungen 64 in ihrer Stellung befestigt. Der Sicherungsaufbau
wird dann senkrecht gehalten und Sand in die nach oben gerichtete Öffnung 78 eingefüllt, während die Öffnung 8o
zeitweise mit einem leicht zu entfernenden Verschlußteil geschlossen wird, bis die Öffnung soweit wie möglich gefüllt
ist, woraufhin der Stift 82 in seine Stellung gebracht wird um die Öffnung 78 zu schließen. Anschließend wird der Sicherungsaufbau senkrecht gehalten, wobei die Öffnung 8o nach oben gerichtet
und geöffnet ist. Dann wird Sand in die Öffnung 8o gefüllt, womit der Vorgang des Einfüllens von Sand beendet
wird. Die Öffnung 8o wird durch Einführen des Stiftes 84 geschlossen. Anschließend wird die verzierte Umhüllung 68 um
den Zylinder 56 gewickelt und daran befestigt oder festgeklebt.
Die Sicherungsplatte 2o hat viele wünschenswerte Merkmale und kann in jeder gewünschten Weise hergestellt werden.
Das innere isolierende Blech 26 ist teilweise auf den gegenüberliegenden Seiten von angeklebten äußeren leitenden,
aus Metallblech bestehenden Flächen 28 und 30 bedeckt. Jede
dieser Flächen des Bleches hat größere leitende Teile 28A und 3oA und kleinere Teile 28B und 3oB, welche je durch den
Strom unterbrechende Streifen 32 und 34 voneinander getrennt
sind. Diese Streifen sind entlang der Längsachse 86, siehe Fig. 6, voneinander versetzt. Der Sicherungsstift 36 verläuft
durch die größeren leitenden Teile 28A und 30A des Bleches. Diese größeren Teile 28A und 3oA des Bleches sind auch entlang
der Längsachse 86 voneinander versetzt. In Anbetracht dieser Tatsache schaffen die größeren leitenden, aus Metall
bestehenden Teile 28A und 30A des Bleches eine relativ große
Biegesteifigkeit auf beiden Seiten des gesamten isolierenden Bleches 26. Diese aus Metall bestehenden Teile 28A, 3oA
werc'en in 52 und 54 auf einer Seite der Aussparungen 48, 50
an die Enden 16, l8, siehe Fig. 3j des Leiters gelötet.
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Die kleineren leitenden, aus Metall bestehenden Flächen
28b, 3qB des Bleches sind Metallflächen, welche auch je in
52, 54 in die Enden 16, 18 des Leiters, siehe Fig. 3>
auf den gegenüberliegenden Seiten der Aussparungen 48 und 5o
gelötet werden können.
Dieser Aufbau hat eine relativ starre Sicherungsplatte 2o, welche leicht in die Aussparungen 58 und 50 eingesetzt und
leicht an die Enden 16 und l8 des Leiters leitend gelötet, geschweißt, usw. werden kann.
Sie Sicherungsplatte 2o schafft somit wirksame Leitfähigkeit zwischen den Leitern 12 und 14, welche lediglich durch
den leichten Widerstand des nicht durchgebrannten Sicherheitsstiftes 36 begrenzt ist. Die Sicherungsplatte schafft
ebenfalls wirksame, große, nicht leitende Widerstandsbereiche an den offenen Streifen 32 und 34, wenn der Sicherungsstift
36 durchbrennt.
Ein Vorteil der Sicherungsplatte 2o besteht darin, daß sie entlang der Längsachse 86, 86 des Aufbaus zwar zentriert sein
kann, dies aber nicht unbedingt erforderlich ist. Eine solche Platte kann leicht von der Mitte versetzt sein, wie es in
Fig. 2, 4 und 5 gezeigt ist. Andererseits kann die Platte aber auch zentriert sein. Außerdem kann sie ebenso breit sein
wie die Aussparungen 48 und 50 lang sind. Bei diesem letzten Beispiel ist die Platte 2o während des Zusammenbaus des
Sicherungsaufbaus automatisch mit den zylindrischen Enden l6
und 18 ausgerichtet.
Manchmal ist es auch wünschenswert, das innere isolierende Blech 26 der Sicherungsplatte 2o mit freien äußeren Rändern
an den Kanten 22, 24 und an den Seitenkanten 85 und 86 zu versehen und freie Oberflächen an den bloßen offenen Bändern
32 und 34 zur Unterbrechung des Stromes zu schaffen. An
diesen freien Rändern und Oberflächen bedecken die äußeren leitenden aus Metallblech bestehenden Flächen 28 und 30 das
isolierende Bleche 26 nicht.
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Die Sicherlingsplatte 2o kann in jeder gewünschten Weise hergestellt werden.
Ein zuvor geschichteter Rohling 88 wird nach einem beliebigen bekannten Verfahren hergestellt. Der Rohling 88 kann
rechteckig sein. Er umfaßt ein isolierendes inneres Blech und äußere leitende Bleche 91, 92. Das innere Blech 9o ist
widerstandsfähig gegen Ätzflüssigkeit und die Bleche 91* 92
bestehen aus Metall wie z.B. aus Kupfer und können durch eine Behandlung mit Ätzflüssigkeit geätzt werden.
Die Metallbleche 91, 92 können in jeder gewünschten Weise an das isolierende Blech 9o klebend befestigt werden, sowie
es in der Technik gedruckter Schaltungen bekannt ist.
In der Technik solcher "gedruckter Schaltungen" werden verhältnismäßig große geschichtete Bleche hergestellt, welche
je aus einem relativ dicken inneren isolierenden Blech und zwei gegenüberliegenden, äußeren, relativ dünnen, leitenden
Metallblechen bestehen. Das innere isolierende Blech ist im wesentlichen widerstandsfähig gegen Ätzflüssigkeit, die äußeren
Metallbleche können durch solche Ätzflüssigkeit geätzt werden.
In der Technik gedruckter Schaltungen wird im allgemeinen eine Platte gewünschter Größe aus solchen geschichteten
Blechen geschnitten und die gewünschten Schaltungen werden durch bekannte Ätzverfahren auf eine oder beide Seiten
der Platte "gedruckt". Im allgemeinen werden ein oder mehrere photographische säurebeständige geschützte Bilder auf die
äußeren Metalloberflächen angebracht, um zu verhindern, daß die später angewendete Ätzflüssigkeit auf die säurebeständigen
geschützten Oberflächen einwirkt und um gleichzeitig zu ermöglichen, daß die Säure später während des Ätzvorgangs
die ungeschützten Oberflächen von dem isolierenden inneren
Blech beseitigt. Anschließend wird die Platte in eine geeignete Lösung von Ätzflüssigkeit getaucht und in einer bekannten
Weise geätzt.
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- Io -
Solche Ätzverfahren sind bekannt, und geschichtete Bleche mit jeder gewünschten relativen Dicke und anderen Eigenschaften
können von den entsprechenden Lieferanten, welche die Hersteller von durch Ätzen gedruckten Schaltungen beliefern,
erhalten werden. Auch innere und äußere Bleche für solche geschichteten Rohlinge können für jeden beliebigen Zweck erworben
werden.
Ins Detail gehende chemische Formeln für solche Bleche,
die der Herstellung des erfindungsgemäßen Rohlings 88 dienen sollen, sind daher nicht notwendig, weil solche Bleche auf dem
freien Markt erworben werden können.
Der Rohling 88 kann auch aus einem größeren Blech des Typs "gedruckter Schaltungen" geschnitten werden, welches
die gewünschte Blechdicke hat und äußere Bleche 91 und 92
aus Kupfer oder anderem Metall und mit der gewünschten Dicke aufweist. Solch ein Rohling hat ein inneres isolierendes
Blech 9o mit der gewünschten Dicke und Widerstandsfähigkeit
gegen Ätzflüssigkeit.
Der Rohling 88 kann aus einem größeren Blech hergestellt werden, und zwar indem das größere Blech in Streifen geeigneter
Breite geschnitten wird und diese Streifen anschliessend in Papierlänge in Rohlinge geschnitten werden.
Auch kann solch ein größeres geschichtetes Blech gestanzt werden, um somit den Rohling 88 durch einen einzigen Stanzvorgang
herzustellen.
Eine Öffnung 93 kann entweder vor oder nach dem Schneiden
oder Stanzen des Rohlings durch den Rohling 88 gebohrt werden.
Anschließend wird, falls erwünscht, durch den zuvor beschriebenen photographischen Vorgang das gewünschte, gegen
Ätzflüssigkeit widerstandsfähige Bild auf beide Seiten oder ,
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- li -
Flächen des Rohings angebracht. Solche Bilder können innerhalb
der Vierecke 94 und 95 auf einer Seite, und ähnlicher Vierecke auf der anderen Seite des Rohlings liegen,(wie in
j5oA und 3oB in Fig. 6 gezeigt), um die inneren Teile der Vierecke gegen die Einwirkung der Ätzflüssigkeit zu schützen
und um zu ermöglichen, daß der Ätzvorgang entlang der Kanten des Rohlings 88 stattfindet, um die vollständige, zuvor beschrjä>ene
Sicherungsplatte 2o mit den offenen Streifen 32, zur Unterbrechung des Stromes, dem Sicherungsstift, usw.
herzustellen.
Die nun folgenden Angaben sollen lediglich als Beispiel dienen. Ein erfindungsgemäßer Sicherungsaufbau mit der Amperezahl
loo kann etwa 7j6 cm lang sein. Der Zylinder oder die
Hülse 56 kann 3*8 cm lang sein mit einem Außendurchmesser
von 3 cm und einem Innendurchmesser von 2,5 cm und besteht aus einer Glasepoxi-Umhüllung. Der Sicherungsstift 36 kann
aus feinem Silber hergestellt sein und eine Länge von etwa o,4 cm haben und einen Außendurchmesser von 0,03 cm oder
auch anderen Dimensionen, um die gewünschte Amperezahl herzustellen. Die Leiter 12 und 14 können aus Messing hergestellt
oder aber versilbert sein, wobei die kreisförmigen Enden 16 und l8 einen Durchmesser von 2,5 cm haben. Die Ansätze
7o, 72 können eine Breite von 2,5 cm und eine Dicke
von o,4 cm haben. Die Sicherungsplatte 2o kann quadratisch und in Längs- und Querrichtung 1,9 cm lang sein. Die öffnung
38 kann einen Durchmesser von 4,2 cm haben und im Mittelpunkt der Platte 2o liegen. Die maximale Dicke der Sicherungsplatte
2o beträgt o, 12 cm. Die Kanten des Bleches, welche aus Kupfer
bestehen, können nach innen 0,07 cm von den Kanten des inneren isolierenden Bleches 26 geätzt werden. Die offenen Streifen
32 und 34 zur Unterbrechung des Stromes können o,25 cm breit
sein wobei ihre äußesten Kanten o,2 cm von den Kanten des isolierenden Bleches 26 entfernt sind.
Der geschichtete Rohling 88 kann aus einem Blatt für gedruckte Schaltungen geschnitten werden welches von den Liefe-
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ranten dieser Schaltungen mit "l/l6 nominal G-Io Glas
Epoxy Board with 5 ounce copper sheets on both sides" bezeichnet wird.
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Claims (10)
1.) Sicherungsaufbau mit zwei einander gegenüberliegenden Leitern mit unter Abstand zueinander nach innen gerichteten
Enden und mit einer Sicherungsplatte mit einander gegenüberliegenden, an den Enden der Leiter befestigten
Kanten,dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungsplatte (20) ein inneres isolierendes Blech
(26) mit gegenüberliegenden äußeren leitenden Flächen (28, 30) in elektrischem Kontakt mit den Enden der Leiter
umfaßt, daß die eine Fläche (28) des Bleches einen offenen, den elektrischen Strom unterbrechenden Streifen (32) in
der Nähe des einen Leiters (12) und die andere Fläche (30) des Bleches ebenfalls einen offenen, den elektrischen
Strom unterbrechenden Streifen (3*0 in der Nähe des
anderen Leiters aufweist, und daß ein durch einen Teil des isolierenden Bleches verlaufender Sicherungsstift
(36) vorgesehen ist, dessen Enden in elektrischem'Kontakt mit den leitenden Flächen zwischen den offenen Streifen
gesichert sind.
2. Sicherungsaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (l6, l8) der
elektrischen Leiter innen quer verlaufend flache Enden sind, an welchen die Kanten (22, 24) der Platte befestigt sind.
3· Sicherungsaufbau nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes flache Ende des Leiters
mit einer die gegenüberliegende Kante der Platte aufnehmenden Aussparung (48, 50) versehen ist.
4. Sicherungsaufbau nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die einander gegenüberliegenden
Kanten der Platte jeweils an die flachen Enden der Leiter gelötet sind.
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-Ik-
5· Sieherungsaufbau nach Anspruch 2, 3 oder h3 dadurch
gekennze lehne t , daß die flachen Enden der Leiter zylindrisch sind und daß die Enden
einer zylindrischen umgebenden isolierenden Hülse (56) die zylindrischen Enden der Leiter umschließen
und an dieser befestigt sind.
6. Sieherungsaufbau nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der isolierenden
Hülse an den zylindrischen Enden der Leiter durch durch die zylindrische Hülse und in die Enden der
Leiter verlaufende Stifte (62) befestigt sind.
7· Sicherungsaufbau nach Anspruch 6, dadurch g e kennzeichnet,
daß eine dünne äußere Umhüllung (68) um die isolierende Hülse gewickelt und an
ihr befestigt ist.
8. Sicherungsaufbau nach einem der Ansprüche 2 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß die offenen, den Strom unterbrechenden Streifen im wesentlichen rechteckige
offene Streifen sind, und daß der eine rechteckige offene Streifen sich in der Nähe des einen flachen
Endes des Leiters und der andere rechteckige offene Streifen sich in der Nähe des anderen flachen Endes des Leiters
befindet.
9. Sicherungsaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einer
der Leiter mit einer am Ende befindlichen öffnung (78) zum Füllen versehen ist, durch welche Heine Teilchen isolierenden
Materials in der Nähe der Sicherungsplatte eingefüllt worden sind, und daß die am Ende befindliche öffnung zum
Füllen durch einen schließenden Stift (82) geschlossen wird.
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10. Sicherungsaufbau nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende der Leiter
mit einer ähnlichen am Ende befindlichen öffnung (80) zum Füllen versehen ist, durch die kleine Teilchen isolierenden
Materials in der Nähe der Sicherungsplatte eingefüllt worden sind und daß diese am Ende befindliche 'öffnung zum
Füllen durch einen schließenden Stift (84) geschlossen wird.
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