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Überlastungsträge Gerätesicherung In immer größerem Umfang finden
zur Absicherung von elektrischen Geräten, insbesondere von Motoren, überlastungsträge
Sicherungen Verwendung, die ,die meist sehr beträchtlichen Einschaltstromstöße während
einer bestimmten Zeitdauer aushalten und eine gute Ausnutzung der Leiterquerschnitte
gestatten. Die immer weitere Anwendung . der Elektrizität für die verschiedensten
Zwecke macht die Verwendung solcher Sicherungen nicht nur in stationären Anlagen,
sondern auch in Fahrzeugen aller Art notwendig.
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Während die bisher bekannten üb:erla.stungsträgen Sicherungen nur
in der bekannten, verhältnismäßig großen Patronenform hergestellt werden, sind in
den Fahrzeugen fast nur GlasrohrsiCherungen üblich. Dies hat seinen Grund in den
hier dringlichen Eurderungen nach möglichst geringem Gewicht und möglichst !kleinen
Abmessungen. Andererseits ist der .sonst übliche Aufbau der Patronensicherungen,
der durch die erforderliche Kurzschlußsicherheit bei Betriebsspannungen von r to
oder 22o V bedingt ist, .hier nicht nötig, da in den meist in Betracht kommenden,
Treibstoff verbrauchenden Fahrzeugen wegen der Explosionsgefahr nur Spannungen verwendet
werden, :die unterhalb der kleinsten Lichtbogenspannung liegen.
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Die bekannteste Ausführung überlastungsträger Glasrohrsicherungen
mit einer unter Federspannung stehenden Lötstelle läßt sieh wegen der geringen Abmessungen,
oft nur 5 X 2o mm, nur für kleinere Stromstärken bis zu :etwa 2 Amp. .einwandfrei
herstellen. Bei größeren Stromstärken ist diese Konstruktion wegen der erforderlichen
großen Draht-und Federquerschnitte nicht anwendbar, da diese in den vorgenannten
Abmessungen keinen Platz finden. Erschwerend kommt noch hinzu, daß die Sicherungen
in Fahrzeugen dauernden Erschütterungen ausgesetzt sind und daher eine große Rüttelfestigkeit
besitzen müssen; diese ist bei Weichlotstellen, zumal wenn diese unter Federspannung
stehen, nicht immer gewährleistet.
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Eine andere Lösung des Trägheitsproblemsbesteht in der Anbringungeines
stärkeren Zwischenstückes in der -Mitte des Schmelzleiters. Einmal ist .aber die
hierdurch erreichbare Trägheit 'nur gering. und weiterhin ist @es gerade bei Glaspatronen
erwünscht, daß .der Schmelzleiter in der-Mitte. abschaltet, da dieser Zustand sonst
nicht erkennbar ist.
Ferner sind Sicherungen vorgeschlagen worden,
bei denen der Schmelzleiter durch fest eingestampfte oder :eingegossene Füllmassean
einen ,metallischen Wärmespeicher gepreßt wird. Dieser Wärmespeicher soll dem Schmelzleiter
bei Überlastung Wärme entziehen. Um aber die heute für Schmelzsicherungen geforderte
Trägheit zu erreichen; sind für .den Wärmespeicher große Metallmassen erforderlich.
Solche Masse läßt sich aber in Geräte bzw. Glasrohrsicherungen nicht unterbringen.
-Durch größere Metallmassen und die vorgenannte Füllmasse -wird aber die Sichtbarkeit
des Schmelzleiters in Gerätesicherungen unmöglich gemacht. Die vorgenannte Lösung
des Trägheits,problems ist also nur für geschlossene Patronen mit verhältnismäßig
großen Abmessungen geeignet, wicht aber für Gerätesicherungen.
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Auch die sonst für träge Installati:önssicherungen bekannte Ausführung
eines an einer Stelle verzinnten Schmelzleiters ist für Gerätesicherungen nicht
geeignet. Diese Schmelzleiter weisen ohne ein Füllmittel in den Patronen nur eine
sehr geringe Trägheit auf. Andererseits deckt das Füllmittel aber den Schmelzleiter
ab und macht ihn unsichtbar. Für Glasrohr- bzw. Gerätesicherungen isst es aber sehr
wichtig, daß. der Zustand des Schmelzleiters von außen her erkennbar ist, da diese
Art von Sicherungen sonst keine Anzeigevorrichtungen besitzen.
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Die Erfindung löst die Aufgäbe :der Überstromträgheit in der Weise,
daß. der Schmelz-Leiter von den Kontaktenden her mit einem anderen, ,ebenfalls mit
den Anschlußkontakten leitend verbundenen Schmelzleiter von gleichem oder größerem
Querschnitt, der in der Mitte unterbrochen ist und aus einem Metall mit niedrigerem
Schmelzpunkt besteht, derart umgeben ist, daß durch letzteren dem Schmelzleiter
Stromwärme entzogen wird. Durch diese Maßnahme läßt sich eine Sicherung herstellen,
die starke, kurzzeitige EinschaltstromstöBe aushält und andererseits bei geringen,
lang anhaltenden Überlastungen einwandfrei abschaltet.
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In der Abb. I ist :eine Ausführungsart dieser Sicherung dargestellt.
Die Kontaktkappen i und 2 einer Glas- oder Porzellan,-rohrsicherung 3 sind durch
den Schmelzleiter q. verbunden. Dieser ist auf beiden Seiten, bis auf ein kurzes,
freies Stück 5 in der Mitte, mit zwei Drahtwendeln 6 und 7 umgeben. Die Drahtwendeln
sind mit dem- Schmelzleiter in die Kontaktkappen eingelötet. Durch die Länge des
freien Stückes 5, durch den Durchmesser des benutzten Wendeldrahtes, durch die Anzahl
und damit den Abstand der @einzelnen Windungen und endlich durch die - verwendeten
Materialien selbst läßt sich die Trägheit der Sicherung in weiten Grenzen regeln.
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Wird nun die Sicherung mit geringen Überströmen belastet, so erwärmt
sich der Schmelzleiter q.. Die entwickelte Wärme teilt sich den Drahtwendeln 6 und
7 mit und wandert über diese zu den Kontaktkappen. Bei weiterer Überlastung ist
die Metallmasse der Wendeln für den Wärmefluß nicht mehr ausreichend und .die Wendeln
kommen zum Schmelzen. Der Strom- und Wärmefluß werden dadurch langsam eingeschränkt.
Im gleichen Maße steigt die Stromstärke, die über den Schmelzleiter fließt, an,
dadurch wird die Temperatur erhöht, bis der Schmelzleiter bei seiner Schmelztemperatur
zum Abschalten kommt.
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An Stelle der Drahtwendeln können aber auch dicht über den Schmelzleiter
geschobene Röhrchen verwendet werden. Hiermit läßt sich -eine weitere Abstufung
der Trägheit erreichen.
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In Abb. II ist eine andere Ausführung dargestellt. . Der Schmelzleiter
8 ist durch die Bohrungen g und i o der beiden Stege i r und 12 geführt. In den
Berührungspunkten gibt .der Schmelzleiter an die Stege Wärme ab, wodurch die Trägheit
in der Absehmelzungerreicht wird.
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Verschiedene Variationen sind auch, wie schon angedeutet, durch die
Verwendung verschiedener Werkstoffe möglich. Nur ist dabei zu beachten, daß der
eigentliche Schmelz-Leiter immer aus einem Werkstoff besteht, welcher einen höheren
Schmelzpunkt hat als der Werksstoff der Drahtwendeln, Röhrchen oder Stege.
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Wird als Werkstoff für die Drahtwendeln, die Röhrchen oder :die Stege
ein Weichmetall mit verhältnismäßig niedrigem Schmelzpunkt verwendet, so läßt sich
die Abschmelztemperaturwesentlich herabsetzen.