DE524969C - UEberlastungstraege, kurzschlusssichere Schmelzsicherungspatrone - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
16. MAI 1931

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 c GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. April 1927 ab

Zum Schutz von Motoren ist es vorteilhaft, Schmelzsicherungen zu verwenden, die möglichst weitgehende Ausnutzung des Motors gestatten. Um dies zu ermöglichen, müssen die Sicherungen sowohl zulässig hohe, vorübergehende Überlastungen des Motors gestatten als auch den Anlaufstromstärken standhalten, die insbesondere bei Drehstrommotoren mit Kurzschlußläufer das Vielfache

ίο des Betriebsstromes betragen.

Die allgemein üblichen Schmelzsicherungspatronen sind hierfür bekanntlich nicht recht geeignet. Sie vertragen im günstigsten Fall das Dreifache ihres Nennstromes einige Sekünden, während sie, um diese Motoren zu schützen, etwa das Siebenfache während derselben Zeit ertragen müßten, wobei sie zugleich den Motor gegen dauernde Überlastungen zu schützen haben.

ao Man bemüht sich deswegen seit langer Zeit, Schmelzsicherungspatronen zu schaffen, die starke Stromstöße von etwa dem Siebenfachen ihres Nennstromes einige Sekunden und etwa das 1,5 fache dauernd aushalten.

Gegen vorübergehende hohe Überlastungen sollen sie also träge sein; deswegen bezeichnet man sie auch als überlastungsträge Sicherungen.

Bekannte überlastungsträge Sicherungspatronen enthalten z. B. Stromleiter, die mit Weichlot aneinandergelötet sind und die beim Schmelzen des Lotes seitlich auseinanderfedern. Die Lötstelle wird hierbei durch eine -Widerstandswicklung erhitzt. Schmelzdrähte werden hierbei nicht verwendet. Deswegen sind diese Patronen auch nicht kurzschlußsicher, zumal die Verwendung von lichtbogendämpfendem Füllstoff der ganzen Bauart nach ausgeschlossen ist.

Ähnliche überlastungsträge Lötsicherungspatronen sind auch in Hintereinanderschaltung mit kurzschlußsicheren Schmelzsicherungspatronen verwendet worden. Bekannt sind auch Schmelzsicherungspatronen, bei denen die in lichtbogenlöschende Füllung eingebetteten Schmelzdrähte in der Mitte mit Weichlot zusammengelötet sind. Diese Lötstelle" ist indessen wenig wirksam, da sich die Lötenden des Schmelzdrahtes wegen der Füllmasse nicht voneinander bewegen können.

Schließlich wurde vorgeschlagen, in einer Patrone mehrere Leiter parallel zu schalten, wobei der eine mit einer unter seitlichem Federzug stehenden Lötstelle versehen ist, und zwar in füllungsloser Kammer, während der andere einen Schmelzdraht in einer Kammer mit lichtbogenlöschender Füllung darstellt.

Alle diese Anordnungen erfüllen die Forderungen an eine einfache, kurzschlußsichere, überlastungsträge Schmelzsicherungspatrone nicht, und zwar die letztgenannte und andere auch deswegen nicht, weil die Anordnung

*/ Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Wilhelm Element in Neufinkenkrug b. Berlin-Spandau. ■

eines Leiters mit seitlich federnd beanspruchter Lötstelle und eines Schmelzleiters im besonderen Schmelzkanal zu große Abmessungen erfordert.
Die Erfindung löst die Aufgabe in der Weise, daß die Lötstelle in Richtung des Schmelzleiters auf Zug beansprucht ist und sich in unmittelbarer Nähe oder innerhalb der mit lichtbogenlöschender Masse gefüllten ίο Schmelzkammer befindet.

Die Zeichnung gibt beispielsweise in den Abb. ι bis 9 verschiedene Ausführungsformen nach Art einer D-Patrone mit LTnverwechselbarkeitszapfen.

Es ist in allen Abb. 1 bis 9 α der Patronenkörper, b und c die Stirnkontaktkappen, d der Schmelzdraiht innerhalb der Echtbogenlöschenden Füllmassee; f ist ein wärmeaufnehmender Metallklotz, in den bei g der Schmelzdraht mit Weichlot eingelötet ist; h ist eine Feder, die gegen die Lötstelle des Schmelzdrahtes einen Zug ausübt, i ist ein Hohlraum, in dem sich die Feder bzw. der Metallkörper frei bewegen kann, k sind feuerfeste Scheiben, beispielsweise aus Asbest.

Der Metallklotz / hat den Zweck, Wärme aufzunehmen und den Abschmelzvorgang noch weiter zu, verzögern, so daß erst bei längerer Strombelastung die Entlötungstemperatür entsteht. Die durch Stromwärme zu beeinflussende Lötstelle kann verschieden ausgeführt werden. Der Schmelzdraht kann unmittelbar in den Metallklotz eingelötet sein; er kann aber auch nach Abb. 9 mit Hilfe eines Lötschuhes p eingelötet werden, durch den sein Ende verstärkt wird und an dem er beispielsweise durch Einquetschen befestigt ist. Dadurch wird die Lötfläche vergrößert und damit auch die Reibung zwischen Lötmetall und Schmelzdraht. Es wird dadurch verhütet, daß der Schmelzdraht schon bei schwacher Belastung sich aus der Lötung herauszieht.

Die Ausführungsformen der Abb. 1 bis J zeigen gegenseitige Unterschiede in bezug auf die Anordnung des Metallklotzes. Dieser ist in Abb. 1 und 2 oberhalb der Füllmasse angeordnet, wobei eine Zugfeder zwischen ihm und der oberen Stirnkontaktkappe eingefügt ist. Abb. 2 zeigt die Patrone mit ausgelötetem Schmelzdraht und entspannter Feder. Der punktierte Teil des Schmelzdrahtes stellt hierbei den abgeschmolzenen Teil des Schmelzdrahtes dar. Das Abschmelzen ist innerhalb der Füllmasse erfolgt, die hierbei dem Metallklotz gefolgt ist und sich gelockert und ausgedehnt hat.

Abb. 3 zeigt eine Patrone, bei der zwei Zugfedern h verwendet werden, wobei die untere unmittelbar mit dem Schmelzdraht verbunden ist. In Abb. 4 befindet sich der Metallklotz unmittelbar unter der oberen Stirnkontaktkappe; auch hier ist die Zugfeder unmittelbar mit dem Schmelzdraht verbunden; die Lötstelle befindet sich hier an einem Ansatz des Metallklotzes innerhalb der Füllmasse. Die Patrone nach Abb. 5 enthält den Metallklotz etwa in der Mitte des Patronenkörpers, und zwar ist er vollständig in die Füllmasse eingebettet, was hier unbedenklich ist, da er an der Bewegung nicht teilnimmt; er ist im übrigen verhältnismäßig dünn, wirkt also weniger als wärmeaufnehmender Körper. Es sind hier ferner ebenfalls zwei Zugfedern vorgesehen. Abb. 6 zeigt eine Patrone, bei welcher der Fußkontaktzapfen c den Metallklotz / enthält, und in Abb. 7 ist eine Patrone dargestellt, bei der zwei Metaliklötze und zwei Federn verwendet werden.

Die Zugfedern nehmen bei diesen Patronen stets an der Stromführung teil und können, je nachdem sie zur Erhitzung der Lötstelle beitragen sollen, aus mehr oder weniger gut leitendem Metall bestehen. Auch kann ihnen zur Unterstützung ein parallel geschalteter Leiter beigegeben werden, der beispielsweise in Abb. 6 mit m bezeichnet ist.

In Abb. 8 ist 0 ein nachgiebiger Zuleitungsdraht zum Metallklotz; dieser kann, ebenso wie die Schmelzdrähte aller Ausführungsformen, aus Widerstandsmaterial bestehen, soll aber nicht als eigentlicher Schmelzdraht dienen. Die Feder h ist hier als Druckfeder ausgebildet, die sich gegen die Füllmasse bzw. gegen die Dichtungsscheibe stützt. Sie nimmt an der Stromleitung nicht teil, während das bei allen Federn nach Abb. 1 bis 7 der Fall ist.

Da der Schmelzdraht, ebenso wie die Lötstelle, auf Zug beansprucht wird, so kann einem dünnen Schmelzdraht für kleinere Stromstärken zur Zugentlastung ein dünner Widerstandsdraht von größerer Zugfestigkeit parallel geschaltet werden, der den Schmelzdraht gegen Zerreißen schützt, wie in Abb. 8 punktiert angedeutet ist.

Der für Sicherungspatrone!! erforderliche Unterbrechungsmelder läßt sich auch bei den beschriebenen Patronen vorsehen. In Abb. 8 ist er beispielsweise als Stäbchen η ausgebil- no det, das von dem Metallklotz unter dem Druck der Feder nach \^rorn gestoßen wird.

Allen diesen Ausführungsformen liegt der Gedanke zugrunde, zwei zwischen Stirnkontaktkappen ausgespannte Leiterenden innerhalb eines langgestreckten Kanals durch Weichlötung zu verbinden und die Lötstelle durch eine gleichfalls in dem langgestreckten Kanal des Patronenkörpers eingebaute Feder so auf Zug zu beanspruchen, daß beim Erweichen der Lötstelle der unter Federzug stehende Leiterteil ungehindert sich axial ent-

fernen kann, während die Unterbrechungsflamme im lichtbogenlöschenden Füllstoff erstickt wird.

Die Abb. io stellt die neue Patrone eingesetzt in einen Sicherungssockel dar, und zwar in demselben Maßstab wie eine nicht überlastungsträge Patrone nach Abb. 11. Die neue Patrone ist langer als die bisherige.

Hierbei sind die Abmessungen so getroffen,

ίο daß sich die überlastungsträge Patrone mit ihrem längeren Stöpselkopf ohne weiteres an Stelle der alten Patrone mit. ihrem kurzen Stöpselkopf verwenden läßt.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Überlastungsträge, kurzschlußsichere Schmelzsicherungspatrone mit Stirnkontaktstücken und Lötstelle zwischen zwei Leiterstücken, die bei Überlastung durch Stromwärme die Unterbrechung herbeiführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Lötstelle in der mit lichtbogenlöschender Masse gefüllten Kammer des Schmelzleiters oder an diese Kammer angrenzend angeordnet und durch ebenfalls in der Patrone, aber außerhalb der lichtbogenlöschenden Masse befindliche Federn in Richtung des Schmelzleiters auf Zug beanspracht ist, wobei die Schmelzorgane so bemessen sind, daß sie selbst die zum Abschmelzen der Lötstelle notwendige Wärme erzeugen.

2. Schmelzsicherungspatrone nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in den Stromweg ein wärmeaufnehmender Metallklotz eingeschaltet ist.

3. Schmelzsicherungspatrone nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Schmelzleiters verstärkt und diese Verstärkung mit dem anderen Ende der Stromzuführung verlötet ist.

4. Schmelzsicherungspatrone nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Lötstelle den erforderlichen Zug ausübende Feder als Zugfeder ausgeführt ist, die zugleich oder unter Parallelschaltung eines Schmelzleiters zur Stromführung dient.

5. Schmelzsicherungspatrone nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Lötstelle den erforderlichen Zug ausübende Feder als Druckfeder ausgeführt ist, die nicht zur Stromleitung dient.

6. Schmelzsicherungspatrone nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder in der axialen Verlängerung der Schmelzleiterkammer liegt.

7. Schmelzsicherungspatrone nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallklotz außerhalb der Füllmasse liegt.

8. Schmelzsicherungspatrone nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzleiter aus zwei Teilen besteht, die innerhalb der lichtbogenlöschenden Füllung durch die leicht schmelzende Lötstelle miteinander verbunden sind.

9. Schmelzsicherungspatrone nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzleiter an einem Ende mit dem Weichlot und am anderen Ende mit der Federung so verbunden ist, daß er nach dem Schmelzen des Lotes von der Lötstelle fortbewegt wird.

Hierzu I Blatt Zeichnungen