DE375957C

DE375957C - Schutzsicherung fuer durch Temperatursteigerungen gefaehrdete elektrische Maschinen usw

Info

Publication number: DE375957C
Application number: DED37869D
Authority: DE
Original assignee: Loos & Co C
Current assignee: Loos & Co C
Priority date: 1920-06-23
Filing date: 1920-06-23
Publication date: 1923-05-19

Description

(D 37869

Schutzsicherungen nach dem Patent 323369 weisen bei größeren Überlastungen über den Normalstrom eine mehr oder weniger große Verzögerung auf, da stets eine gewisse Zeit verstreicht, bevor die Temperatur erreicht ist, bei der die Auslösung, z. B. die Auslötung des Auslösestiftes erfolgt. So notwendig oder erwünscht diese Trägheit für die normal vorkommenden Überlastungen ist, so macht sie doch für ver-

hältnismäßig kurzzeitige, aber starke Überlastungen vielfach noch die Vorschaltung von normalen Abschmelzsicherungen oder Selbstschaltern notwendig. Dieser Nachteil kann durch verschiedene Maßnahmen verringert oder

beseitigt ■ werden. ■

Wenn z. B. die Unt^brechung des Kurzschlusses der Schmelzsicherung an der Lötstelle selbst erfolgt, so ist diese im betriebsmäßigen Zustande von Strom durchflossen. Wird nun der Querschnitt der Lötstelle bzw. ■ der Quer- ao schnitt des eingelöteten Stiftes an der Lötstelle so bemessen, daß bei Überschreitung des Normalstromes bereits eine örtliche Erhitzung stattfindet, so wird bei stärkeren Strömen ein schnelleres Ausschalten herbeigeführt.

Aus der Abb. 1 ist die Neuanordnung zu ersehen. Bei I ist der Draht d eingelötet, der von bestimmten Stromwerten ab überlastet wird und, ohne durchzuschmelzen, die Lötstelle örtlich so stark erhitzt, daß kurz nach der Stromerhöhung eine Auslötung erfolgt. Die Wirkung wird selbstvertsändlich durch eine Heizspule verstärkt, die die Lötstelle umgibt, doch kann in gewissen Fällen auch die besondere Heizspule ganz fortfallen. '

Ein anderes Mittel, um bei kurzzeitigen

starken Stromsteigerungen eine schnellere Abschaltung zu bewirken, besteht darin, daß die Schmelzpatrone sowohl einen oder mehrere parallel geschaltete Abschmelzdrähte enthält, die im Ruhezustande durch die Lötstelle kurzgeschlossen sind, wie auch mit einem oder mehreren parallel geschalteten Abschmelzdrähten für direkte Abschaltung versehen ist, die bei kurzzeitig auftretenden, wesentlich höheren ίο Strömen, z. B. Kurzschlüssen, zur Wirkung kommen. Zu diesem Zwecke ist gemäß Abb. 2 der Zuführungsdraht ζ zum Lötstift t so bemessen, daß er den normalen Strom ohne weiteres dauernd aushält, jedoch bei größeren Stromwerten, z. B. vom doppelten bzw. dreifachen Stromwerte an, schon abschmilzt, auch wenn die Lötstelle noch nicht angesprochen haben sollte. Dieser Abschmelzdraht ζ soll dabei zweckmäßig mit einer gewissen Trägheit behaftet und z. B. aus Zinkdraht hergestellt sein, um dem Charakter der Auslötkurve entsprechende Ausschaltzeiten bei kurzzeitigen, starken Überlastungen zu ergeben. Aus der Abb. 3 ist dies näher zu ersehen. Ist α die Ausschaltkurve der Temperatursicherung, so soll sich die Kurve b der —· Kurzschlußsicherung benannten —Abschmelzsicherung ζ der Kurve a möglichst anschließen und diese nach oben hin ergänzen.

Es ist empfehlenswert, den zum Lötstift führenden Abschmelzdraht ζ mit einer geringeren Trägheit als die anderen Drähte zu versehen, damit dieser Draht zuerst abschmilzt und darauf erst das Durchschmelzen der übrigen, in Sand eingebetteten Drähte erfolgt und ein Stehenbleiben des Lichtbogens besser verhindert wird. Die Anordnung der Temperatur-Schmelzsicherung und der Kurzschlußsicherung in einer Patrone hat den Vorzug, daß auch dann eine Abschaltung stattfindet, wenn z. B. bei sehr großer Überlastung die Schmelzdrähte der Temperatur-Schmelzsicherung schon durchgebrannt sein sollten, bevor der geringe Funke an der Lötstelle erloschen ist. In diesem Falle würde die Kurzschlußsicherung ansprechen, da durch die bereits durchgebrannten Schmelzdrähte der Temperatursicherung die Belastung für die Kurzschlußsicherung gestiegen ist.

Im übrigen kann noch die Anordnung so getroffen werden, daß im Ruhezustande stets ein Abschmelzstreifen zwischen dem Lötstift und dem Anschluß zur Patrone liegt, so daß kein Lichtbogen stehenbleiben kann. Die Schaltung ist aus der Abb. 4 zu ersehen. Der Abschmelzstreifen S₁ hat durch die über die Lötstelle I verbundenen beiden Abschmelzstreifen s₂ und s₃, die für den gleichen Strom oder für stärkeren Strom bemessen sein können, einen Nebenschluß erhalten, so daß beide Parallelstrom- kreise erst bei Kurzschlüssen durchbrennen werden. Tritt eine Auflötung bei / ein, so wird der ! Parallelstromkreis S₂, S₃ unterbrochen und der Schmelzdraht S₁ brennt durch. Sollte dies so frühzeitig geschehen, daß der Funke bei / noch nicht erloschen ist, so muß doch kurz danach ein Durchbrennen der Schmelzdrähte s₂ und s₃ gefahrlos für die Sicherung I, t erfolgen, da je ein Abschmelzstreifen zwischen der Lötstelle und dem Anschluß vorhanden ist.

Besondere Ausführungsformen für Schmelzpatronen nach der Erfindung ergeben sich noch aus folgenden Gesichtspunkten.

Es besteht das Bedürfnis, Motoren, Lastmagnete usw. durch direkt eingebaute Temperatursicherungen zu schützen. Es ist dabei zweckmäßig, bereits vorhandene Einrichtungen an den zu schützenden Maschinen zu benutzen und sie gleichzeitig für den Temperaturschutz auszubilden. So z. B. kann die Einführung in einen Motor in Form einer Temperatursicherung ausgebildet werden, so daß sich die Anbringung eines besonderen Schutzapparates, der die Schaltung unübersichtlicher machen würde, vermieden wird. Eine solche Anordnung ist aus Abb. 2 zu ersehen. Durch die Isolierplatte i eines Motorklemmbrettes wird eine mit einem Schraubengewinde versehene Temperaturschmelzpatrone j> so eingeführt, daß durch die im Innern des Motors liegende, als Schraubenmutter ausgebildete Heizspule h eine leitende Verbindung und zugleich eine Befestigung am Klemmbrett hergestellt wird. Der Zuführungsdraht Z₁ wird durch die Klemme ^₁ an die Patrone/) angeschlossen und der Strom nach Durchfließen der als Einführung und als Temperatur- und Kurzschlußsicherung dienenden Gesamtanordnung von der Klemme k₂ über z₂ zur Motorwicklung weitergeleitet.

Für den Schutz von Lastmagneten empfiehlt sich eine ähnliche Anordnung in Verbindung mit einem Kontakt zur Einschaltung eines Karborundum- oder Silitwiderstandes parallel zur Wicklung des Magneten, um eine gefahrlose Abschaltung bei hohen Induktionsspannungen zu erreichen. Aus der Abb. 5 ist dies zu ersehen.

Die Sicherung s ist in dem dünnwandigen Messingzylinder c angebracht, der mit einer ringförmigen Fläche g den Kurzschluß der Sicherung im Ruhezustande an dem bewegten ringförmigen Kontaktstück k herstellt. Der Kontaktring k steht unter dem Druck der Feder f, die Spiralwicklung q sorgt für Herstellung einer guten metallischen Verbindung mit dem Steckerstift m, an den der eine Pol geführt ist. Der zweite Pol ist an die Hülse η oder eine ähnliche Anordnung angeschlossen. Die kräftige Feder p bewirkt eine Abwärtsbewegung der Sicherung s mit dem Zylinder c und dem Kontaktring g, wenn bei / das leicht schmelzbare Metall durch Erwärmung flüssig geworden ist. Dadurch erfolgt zwischen k und g eine Trennung,

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und die Sicherung s wird in den Stromkreis eingeschaltet. Kurz darauf tritt zwischen g und dem oberen mit Metall umgebenen Teil h des Karborundumwiderstandes w eine Verbindung ein. Der Widerstand w ist nunmehr hinter der Sicherung s parallel zu der Magnetspule ; geschaltet, die bei ^₁ und Z₂ angeschlossen ist. Durch die herbeigeführte Erhöhung der Stromstärke wird das Durchbrennen der Sicherung s

ίο bewirkt, während gleichzeitig die freiwerdende magnetische Energie über den Widerstand w abklingen kann.

Wenn keine vollständige Abschaltung, sondern nur eine wesentliche Stromschwächung erforderlich ist, um den gefährdeten Apparat zu schützen, dann kann statt der Schmelzsicherung ein Widerstand, etwa aus Karborundum, genommen werden. Die Verwendung eines besonderen Parallelwiderstandes wird dadurch vermieden.

Ferner kann die Anordnung getroffen werden, daß eine Schmelzpatrone mit mehreren parallel geschalteten Schmelzstreifen, die jeweilig in Reihe mit Widerständen von verschiedenen Ohmwerten geschaltet sind, benutzt wird, so daß ein absatzweises Abschalten, wie im Hauptpatent beschrieben, erfolgen kann.

Bei der Anordnung nach Abb. 5 tritt eine Bewegung der ganzen Schmelzpatrone auf. Es kann hierbei auch die Maßnahme getroffen werden, daß durch diese Bewegung die Einschaltung einer Kurzschlußsicherung in den Stromkreis bewirkt wird. Es ist dies für manche Fälle erwünscht, z. B. bei Motoren, damit die Kurzschlußsicherung erst in Tätigkeit tritt, wenn eine Gefährdung des Motors durch Temperaturerhöhung bereits vorliegt. Aus der Schaltung der Abb. 6 ist dies zu ersehen. Die schwache Sicherung s steht unter dem Drucke der Feder f und wird bei Auflöten der Lötstelle I abwärts bewegt. Dadurch wird der Kurzschluß der Sicherung s bei k aufgehoben und die Kurzschlußsicherung p bei c eingeschaltet.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Schutzsicherung für durch Temperatursteigerungen gefährdete elektrische Maschinen, Apparate, Leitungen oder Einzelteile von solchen nach Patent 323369, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Strom durchflossene Lötstelle so bemessen ist, daß bei unzulässigen Stromsteigerungen eine örtliche Erwärmung eintritt (Abb. 1).

2. Schutzsicherung nach Patent 323369, dadurch gekennzeichnet, daß eine Temperaturschmelzpatrone sowohl die Lötstelle und die zu dieser parallel geschaltete

Schmelzsicherung wie einen oder mehrere parallel geschaltete Abschmelzdrähte für kurzzeitige Abschaltung enthält, die zu der Lötstelle in Reihe geschaltet sind (Abb. 2 und 4).

3. Schutzsicherung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Lötstift

(I) führende Abschmelzdraht (z) geringere Trägheit besitzt als der oder die ihm parallel geschalteten und in feuerfestes Material eingebetteten Abschmelzdrähte, so daß diese die endgültige Abschaltung des Stromkreises herbeiführen.

4. Schutzsicherung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine normale Temperaturschmelzpatrone mit mehreren parallel geschalteten Schmelzdrähten, von denen einer oder mehrere an die auflötende Lötstelle angeschlossen sind.

5. Schutzsicherung nach vorstehenden Ansprüchen oder nach Patent 323369, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzpatrone (φ) und die zugehörige Heizspule (h) als miteinander zu verbindende Teile einer Einführung in den zu schützenden Apparat derart ausgebildet sind, daß die Heizspule innerhalb des zu schützenden Apparates und die Schmelzpatrone außerhalb desselben liegt (Abb. 2).

6. Schutzsicherung nach Patent 323369, dadurch gekennzeichnet, daß die zweipolig ausgebildete Temperatürschmelzpatrone sowohl die Lötstelle (I) und die von ihr im g₀ Ruhezustande kurzgeschlossene Schmelzsicherung (s) wie auch einen Widerstand (w),

z. B. aus Karborundum oder Silit, enthält, der nach erfolgter Auflötung der Lötstelle (I) zur Einschaltung zwischen beide Pole (m, η bzw. Z₁, z₂) gebracht wird (mittels g, h), so daß die Schmelzsicherung (s) zum Durchschmelzen und der Induktionsstrom über den Widerstand (w) zum Ausgleich gelangt, wobei die ganze Patrone zugleich als Einführung in den zu schützenden Apparat benutzt wird (Abb. 5).

7. Schutzsicherung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß statt der Schmelzsicherung (s) ein Widerstand aus Karborundum oder Silit genommen wird.

8. Schutzsicherung nach Patent 323369, dadurch gekennzeichnet, daß die ganze Schmelzpatrone durch Auslöten des Lötstiftes (I) bewegt wird, wodurch die Einschaltung der Schmelzsicherung (s) und kurz darauf die Einschaltung einer weiteren Sicherung (f) für kurzzeitige, starke Stromerhöhungen erfolgt (Abb. 6).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.