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Verfahren zur Herstellung von Hochleistungs-Schmelzsicherungen Gegenstand
der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Hochleistungssicherung, insbesondere
für Niederspannung (NH-Sicherung). NH-Sicherungen wurden bisher. entweder unter
Verwendung eines vorgefertigten, etwa rohrförmigen Isolierkörpers oder mit einem
die Einbauteile allseits umschließenden, nachträglich mittels einer Form aufgebrachten
Mantel aus Gießharz hergestellt.
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Bei der erstgenannten Ausführungsform werden die Einbauteile der Sicherung,
z. B. aus Schmelzleitern, Kontaktmessern und Grifflaschen bestehend, in den vorgefertigten
Rohrkörper eingeführt, die Stirnseiten mit anzuschraubenden Abdeckscheiben verschlossen
und durch eine zunächst frei gelassene Einfüllöffnung mit einem körnigen Löschmittel
gefüllt. Das dichte Verschließendes Umhüllungskörpers erfordert jedoch eine Menge
zusätzlicher Bauteile und bereitet insofern Nachteile, als die Körperwände zur Aufnahme
der Schraubmittel eine viel größere Dicke aufweisen müssen, als sonst erforderlich
wäre. Dadurch erhöht sich der Werkstoffbedarf für den Körper, und der Schmelzraum
verkleinert sich unerwünscht bei gleichen Außenabmessungen. Wird im Gegensatz dazu
der Umhüllungskörper um die vorbereiteten Einbauteile gegossen, so ist unerläßlich,
vorher die Schmelzleiter in das Löschmittel, meist feinkörniger Quarzsand, zu betten.
Das erfordert jedoch, den Sand mit einem Bindemittel zu versetzen, das sich gegen
die Hitzeeinwirkung der Schmelzleiter neutral verhält und erfordert weiterhin auch
eine zusätzliche Preßform. Das Verfahren verlangt Sorgfalt, um die dünnen, nur geringe
Stabilität aufweisenden Schmelzleiter vor der Gefahr des Verbiegens und Verschiebens
beim Pressen zu bewahren.
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Es ist auch schon vorgeschlagen worden, den Umhüllungskörper aus zwei
oder drei verschieden geformten Teilen zusammenzusetzen. Beim Herstellen werden
in. eines dieser Teilstücke zugleich die Kontaktmesser mit eingepreßt oder eingegossen,
so daß eine feste Baueinheit zwischen diesem Umhüllungskörperteil und den Einbauteilen
zustande kommt.
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Die Aufteilung des Körpers in mehrere verschiedene, getrennt zu fertigende
Stücke ist jedoch weniger wirtschaftlich, und die Zusammensetzung der Teile zu einem
dichten Umhüllungskörper läßt sich nicht erreichen, ohne die Teile, ähnlich Nut
und Feder, mit ineinandergreifenden Ansätzen zu versehen. Gieß- oder Preßformen
hierfür werden dadurch aber kompliziert und teuer.
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Hinzu kommt, daß bei allen Ausführungsarten der Einbau einer den Zustand
der Sicherung anzeigenden Vorrichtung, des sogenannten Kennmelders, umständlieh
und aufwendig ist. Er besteht in bekannter Weise aus einem den Schmelzleitern parallel
geschalteten dünnen Draht, der mit einer außerhalb der Umhüllung befindlichen Anzeigevorrichtung
verbunden ist, die beim Durchschmelzen des Drahtes durch Federkraft sichtbar ihre
Normallage ändert. Der Einbau dieses Drahtes erfordert bei vorgefertigten wie auch
bei umgossenen Umhüllungskörpern ein durch die ganze Länge des Körpers führendes,
engen Durchgangsloch, durch das der Kennmelderdraht nachträglich gefädelt und mit
den äußeren Kontakten verbunden werden muß. Das Anbringen des Durchgangsloches bedingt
entsprechende Vorkehrungen im Formwerkzeug und verteuert die Herstellung des Umhüllungskörpers.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, der Hochleistungssicherung
einen Aufbau zu geben, der die geschilderten Nachteile beseitigt und das. Herstellungsverfahren
technisch wie auch wirtschaftlich verbessert und vereinfacht. Das wird dadurch erreicht,
daß die aus Schmelzleitern, Kontaktmessern, Kennmeldern und Grifflaschen bestehenden
Einzelteile mittels Isolierstegen zu einer stabilen Baueinheit vereinigt sind, die
mit einem lose übergestülpten, den Mantel des Umhüllungskörpers bildenden Isolierrohr
in eine Form gestellt wird, in der zunächst eine die Baueinheit und das Isolierrohr
dicht verbindende Stirnwand gegossen und anschließend unter Verwendung der gleichen
Gießform die gegenüberliegende zweite Stirnwand gegossen wird. Die Gießform besitzt
für diese Doppelverwendung einen entfernbaren Zapfen, der beim Gießen der ersten
Stirnwand eine COffnung in diese Wand formt, durch die, nachdem die Baueinheit umgekehrt
in die Form gebracht ist, zum Gießen der zweiten Stirnwand das Gießharz eingefüllt
wird. Die nur in eine Wand eingeformte öffnung wird außerdem auch zum Einfüllen
des erforderlichen Löschsandes benutzt und erst danach dicht verschlossen.
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An Vorteilen, die der erfindungsgemäße Aufbau der Hochleistungs-Sicherung
und das Herstellungsverfahren
ergeben, treten verhältnismäßig geringer
Werkstoffaufwand für den Umhüllungskörper, Gewinn an Schmelzraum durch konstruktiv
ermöglichte Wandstärkenherabsetzung, Vereinfachung durch Anbringung der Anzeigevorrichtung
an der noch umhüllungskörperlosen Baueinheit und Zeitgewinn in der Fertigung durch
das mittels Vergießen in nur einteiliger, offener Gießform erzielte unlösbare und
dichte Verbinden der Baueinheit mit dem Umhüllungskörper besonders hervor.
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An Hand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
näher beschrieben.
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F i g. 1 und 2 zeigen die aus den Einzelteilen zusammengefügte Baueinheit
1. Sie besteht aus den Kontaktmessern 2, welche nach der Erfindung mit den Isolierstegen
3 aus thermisch hochfestem Kunststoff verbunden sind, und den die Kontaktmesser
überbrückenden Schmelzleitern 4 in beliebiger Form und Anzahl. Zur Baueinheit gehören
ferner die Grifflaschen 5, deren Aussehen F i g. 3 veranschaulicht. Sie dienen in
bekannter Weise dem Aufstecken eines Bedienungsgriffes. Die Laschen haben federnde
Schenkel 6, mit denen sie kraftschlüssig und somit kontaktgebend auf die
Kontaktmesser gesetzt sind; durch Einschieben in die in den Messern vorgesehenen
Ausschnitte 7 werden sie in ihre richtige Lage gebracht und unter Einsparung zusätzlicher
Befestigungsmittel gegen seitliches Verschieben sicher gehalten.
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Diese in sich stabile Baueinheit gestattet auch die Anbringung der
Anzeigevorrichtung, die aus der Metallhülse 8 und den darin untergebrachten bekannten
Teilen, nämlich dem durch die Druckfeder 9 belasteten Kennblättchen 10 und dem damit
verbundenen Kennmelderdraht 11 besteht. Der Draht ist zum gegenüberliegenden Kontaktmesser
gespannt und bei 12 durch Schweißung befestigt. Die Metallhülse 8 durchdringt die
Grifflasche in der darin befindlichen öffnung 13 und wird somit ebenfalls in der
vorbestimmten Lage gehalten.
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Durch das Verfahren der Zusammensetzung aller Teile zu einer starren
Baueinheit ist der Vorteil gegeben, daß die wenig stabilen Schmelzleiter wie auch
der unter Federzug stehende Kennmelderdraht während der Weiterverarbeitung vor unerwünschten
Belastungen bewahrt sind, durch die ein Verbiegen oder Dehnen der empfindlichen
Teile eintreten könnte.
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Das weitere Verfahren zur Herstellung der Umhüllung wird wie folgt
durchgeführt. Wie F i g. 4 und 5 zeigen, ist die vorgefertigte Baueinheit 1 mit
einem lose übergestülpten, den Mantel der Umhüllung bildenden Rohr 14 senkrecht
in eine einteilige, offene, sehr einfach aufgebaute Gießform 15 gestellt. Durch
das Ausfüllen der Form mit Gießharz 16 wird jeweils eine Stirnwand 17 der Umhüllung
gegossen und die Baueinheit mit dem Mantelrohr dicht, mechanisch fest und unlösbar
verbunden. Das einzufüllende Gießharz wird durch ein Gießgefäß in stets gleicher
Dosis zugeführt. Die Menge ist so bemessen, daß der Gießharzspiegel 18 über dem
Ende des Kontaktmessers liegt und somit die vorgesehenen Teile der Isolierstege,
Grifflaschen und Kontaktmesser wie auch die Enden der Schmelzleiter im Gießharz
eingebettet sind.
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Die Form weist außer dem Durchsteckloch 19 für das Kontaktmesser
2 den vollen Stift 20 und den hohler Stift 21 auf, durch die die Baueinheit
zentriert und abgestützt wird. Die Stifthöhlung nimmt dabei die Metallhülse 8 des
Kennmelders auf, wodurch die Hülsenöffnung vom Gießharz nicht erfaßt und verschlossen
werden kann. Zum Zentrieren des Mantelrohres 14 hat die Form mehrere kleine
Ansätze 22.
Der Mantel ist ein allseits glattes Rohrstück mit rundem oder
beliebig anderem, z. B. dem aus F i g. 7 ersichtlichen Querschnitt und ist, da keine
Löcher oder Nuten für die Befestigung nötig sind, verhältnismäßig dünnwandig. Das
Volumen des vom Rohr umschlossenen Raumes ist daher bei gleichen äußeren Abmessungen
im angestrebten Sinne sehr groß. Es besteht aus einem thermisch festen, leicht elastischen
Kunststoff. Es kann jedoch, ohne den konstruktiven Gedanken der Erfindung zu verlassen,
auch aus einem anderen, z. B. aus einem keramischen Werkstoff gefertigt sein.
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Nach dem Herausnehmen aus der Form wird die Baueinheit zum Gießen
der zweiten Stirnwand - wie F i g. 6 zeigt - umgekehrt in die gleiche Form gestellt.
Zum Einfüllen des Gießharzes dient nun die Öffnung 23, die durch den abnehmbaren
Zapfen 24 beim Gießen der ersten Wand eingeformt wurde. Diese öffnung wird zugleich
auch zum Einfüllen des Löschsandes verwendet und erst danach dicht verschlossen.
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Die Anwendung des Verfahrens, die Stirnwände des Umhüllungskörpers
durch Gießen in einer Form zu bilden, ist jedoch nicht auf die Herstellung von Sicherungen
für Niederspannung beschränkt, sondern läßt sich mit gleichem Erfolg auch bei Sicherungen
für Hochspannung durchführen.
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Ebenso ist es möglich, die Kennzeichnung der Sicherung, z. B. Angaben
über Nennstrom und -spannung usw., in eine oder beide Stirnwände einzugießen, indem
in die Form auswechselbare Schriftformen eingesetzt sind. Außerdem können die Kunststoffmantelrohre
unterschiedlich eingefärbt sein, um damit die flinke oder träge Abschaltcharakteristik
der Sicherung wirkungsvoll zu kennzeichnen.