DE737581C

DE737581C - Fuse

Info

Publication number: DE737581C
Application number: DES131768D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hellmuth Kroemer; Dr-Ing Diet Mueller-Hillebrand
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1938-04-21
Filing date: 1938-04-21
Publication date: 1943-07-16

Description

Schmelzsicherung Es ist gebräuchlich, eine träge Stromzeitkennlinie von Schmelzsicherungen dadurch zu erzielen, daß zwei Metalle verschiedenen Schmelzpunktes als Schmelzleiter in Reihe geschaltet werden. So kann beispielsweise zwischen zwei Schmelzleiterdrähten aus Silber eija,e Brücke kleiner Länge, beispielsweise aus Zinn, geschaltet werden. - Die derart zusammengesetzten Schmelzleiter wer-den üblicherweise innerhalb eines Patronenkörpers in einem körnigen Löschmittel eingehettet.Fuse It is common practice to achieve a sluggish current-time characteristic of fuses by connecting two metals with different melting points in series as fusible conductors. For example, a small-length bridge, for example made of tin, can be connected between two fusible wires made of silver. - The fusible conductors assembled in this way are usually embedded within a cartridge body in a granular extinguishing agent.

Bei derartigen Anordnungen hat sich je- doch manchmal gezeigt, daß die Wirkung dadurch beeinträchtigt wurde, daß die dazwischenliegende Brücke aus Metall mit niedrigem Schmelzpunkt zwar flüssig Wild, daß sie aber vor dem Löschmittel in ihrer Lage gehalten wird unU so eine leitende Strombahn aufrechterhält, so daß also nicht mit Sicherheit eine Trennung eintritt. Hierbei wurde die Aufrechterhaltung der ursprünglichen Form des geschmolzenen Metallteiles durch die Oberflächenspannung begünstigt.With such arrangements, however, it has sometimes been shown that the effect was impaired by the fact that the intermediate bridge made of metal with a low melting point is liquid, but that it is held in its position in front of the extinguishing agent and thus maintains a conductive current path, see above so that there will be no separation with certainty. The maintenance of the original shape of the molten metal part was promoted by the surface tension.

Nach der Erfindung kann dieser Nachteil dadurch ausgeschlossen werden' daß wenigstens an dem Teil des Schmelzleiters, der mit niedrigem Schmelzpunkt ausgeführt ist, Mittel zur Beeinflussung bzw. Aufhebung der Oberflächenspannung zur Wirkung gebracht werden. Hierzu, wird beispielsweise dieser Teil des Schmelzleiters von einer festen oder plastischen Masse umgeben, die vor oder nach Erreichen des Schmelzpunktes des Schmelzleiters aus dem festen Zustand in den plastischen oder flüssigen bzw. aus dem plastischen in den flüssigen Zustand übergeht. Hierzu eignet sich beispielsweise,eine asphalt-oder teerartige plastische Masse mit verhältnismäßig hohem Schmelzpunkt, wie Vergtißmasse von hohem Tropfpunkt. Ferner kommen in Frage wachsartige Stoffe und Kunstharze, die durch Flüssigwerden des Körpers in Wirkungauf den Schmelzleiter treten. Die Wirkung kann auch dadurch herbeigeführt werden, daß in isolierende Körper an sich bekannte Flußmittel eingebettet werden. Ein derartiges Flußmittel bat die Wirkung, daß, sobald die Schmelztemperaturen der Masse und des Schmelzleiters erreicht sind, das flüssige Metall der Brücke nach den benachbarten Stücken des Schmelzleiters höheren Schmelzpunktes läuft, wodurch eine sichere Kontakttrennung herbeigeführt wird.According to the invention, this disadvantage can be eliminated ' that at least on the part of the fusible conductor which is carried out with a low melting point is, means for influencing or canceling the surface tension to the effect to be brought. For this purpose, this part of the fusible conductor is, for example, from surrounded by a solid or plastic mass, which before or after reaching the melting point of the fuse element from the solid state to the plastic or liquid or passes from the plastic to the liquid state. For this purpose, for example, a asphalt- or tar-like plastic mass with a relatively high melting point, like forgetting compound with a high dropping point. Waxy substances are also suitable and synthetic resins that make the body fluid in effect on step on the fusible link. The effect can also be brought about that be embedded in insulating body known per se flux. Such a thing Flux had the effect that as soon as the melting temperatures of the mass and the Fusible conductor are reached, the liquid metal of the bridge after the neighboring Pieces of the fusible conductor with a higher melting point runs, creating a safe contact separation is brought about.

Es ist bereits bekannt, in ähnlichen Zusammenhängen Mittel zu verwenden, um eine Oxydschichtbildung zu verhindern. Hierbei liegt die Beobachtung zugrunde, daß bei Schmelzleitern aus zwei in Reihe geschalteten Metallen mit verschiedenem Schmelzpunkt unter Umständen infolge einer vorh,-rgeheinden hohen Erwärmung, die noch nicht zur Abschmelzung ausre#icht -, eine Oxydation der Oberfläche eintritt. Diese Oxydschicht, die mechanisch fest und feuerfest ist, hat aber zur Folge, daß sie als Träger für das Sicherungsmaterial den Stromfluß aufrechterhält und dadurch die beabsichti-te Unterbrechung verhindert. Die bekannten Vorschläge, Mittel anzuwenden, d.ie eine derartige Oxydschichtbildung verhindern, sind aber grundsätzlich etwas anderes als der Vorschlag der vorliegenden Erfindim.g, ebenso wie eine Oxydschicht etwas anderes ist als die Oberflächenspannung an deiner Flüssigkeitsoberfläch-e. Die Oberflächenspannung erklärt sich aus der Kohäsion der Flüssigkeit selbst, also einer -eWissen anziehenden Wirkung, die jedes einzelne Flüssigkeitsteilchen auf jedes ihm benachbarte ausübt, was, zur Folge hat, daß die Oberfläche einer Flüssigkeit bestrebt ist, einen möglichst g kleinen. Wert anzunehmen, wodurch sich also beispielsweise die Tropfenbilduing erklärt.It is already known to use agents in similar contexts in order to prevent the formation of an oxide layer. This is based on the observation that, in the case of fusible conductors made of two metals connected in series with different melting points , oxidation of the surface may occur as a result of an existing high level of heating that is not yet sufficient for melting. This oxide layer, which is mechanically strong and fireproof, has the consequence that it maintains the flow of current as a carrier for the fuse material and thereby prevents the intended interruption. The known proposals to use means that prevent such an oxide layer formation are fundamentally something different from the proposal of the present invention, just as an oxide layer is something other than the surface tension on your liquid surface. The surface tension is explained by the cohesion of the liquid itself, that is, a knowledge-attracting effect that each individual liquid particle exerts on each neighboring liquid, with the result that the surface of a liquid tries to be as small as possible. To assume value, which explains, for example, the droplet formation.

Dliese Oberflächenspannun- ist aber für ,eine ' gegebene Flüssigkeit kein absoluter Wert, sondern hän-t von dem umgebenden Medium ab. So ist beispielsweise die Oberflächenspannung von Quecksilber, das von Luft umgeben ist, Soo Erg/cm2, für Quecksilber in Wasser 418 Erg/cm2, für Quecksilber in Alkohol 399 Erg/cm2, für Quecksilber in Olivenöl 3 3 5 Erg/cm2.This surface tension is not an absolute value for "a" given liquid, but depends on the surrounding medium. For example, the surface tension of mercury surrounded by air is Soo Erg / cm2, for mercury in water 418 Erg / cm2, for mercury in alcohol 399 Erg / cm2, for mercury in olive oil 3 3 5 Erg / cm2.

Eine wesentliche Auswirkun- der Oberflächenspannung ist auch die Eigenschaft einer Flüssigkeit, der Benetzung eines festen Körpers entgegenzuwirken, wobei sich die hierfür maßgebende Oberflächenspannung wieder in Abhängigkeit von der Oberfläche des festen Körpers ändert. Es ist aus diesem Grunde möglich, die Benetzungsfähigkeit einer Flüssigkeit durch sog. Benetzungsmittel erheblich zu steigern, also Mittel, die die wirksame Oberflächenspannung herabsetzen. Dieser Efiekt ist bei der vorliegenden Erfindung beabsichtie, und zwar wird durch die Anwendung von der Oberflächenspannung entgegenwirkenden Mitteln, beispielsweise von barz- oder asphaltartigen Massen, die Oberflächenspannung herabgesetzt, so daß die Benetzungsfähigkeit erheblich zunimmt. Dies hat also zur Folge, daß bei einer Schmelzsicherung mit einem Schmelzleiter, der aus verschiedenen miteinander inReihe-eschaltetenTeilen mitverschieden hohem Schmelzpunkt besteht, bei Erreichen der Schmelztemperatur des Teiles mit niedrigstem Schmelzpunkt die dort ge- bildete Flüssigkeit sich mit großer Benetzungsfähigkeit über die Oberfläche der benachbarten Teile höheren Schmelzpunktes -, die also noch infestemA#gregatzustand sind, ausbreitpt,#wodurch die Flüssigkeit aus dem Bereich zwischen den festen Teilen 1wegg ., gezogen wird, also sicher verhindertwird, daß eine leitende Brücke und damit eine leitende Strombahn zwischen diesen festen Teilen aufrechterhalten bleibt.A major effect of surface tension is also the property of a liquid to counteract the wetting of a solid body, the surface tension that is decisive for this again changing as a function of the surface of the solid body. For this reason, it is possible to increase the wettability of a liquid considerably by means of so-called wetting agents, i.e. agents that reduce the effective surface tension. This efiekt is intended in the present invention, namely through the use of agents counteracting the surface tension, for example barren or asphalt-like compounds, the surface tension is reduced so that the wettability is considerably increased. This therefore has the consequence that when a fuse with a fuse conductor mitverschieden eschaltetenTeilen in series-from different with each other is a high melting point of the component with the lowest melting point that there overall formed liquid over the surface of the adjacent on reaching the melting temperature with a large wetting ability Parts with a higher melting point - which are still in a solid state of aggregation, spreads out, # whereby the liquid is drawn out of the area between the solid parts, thus reliably preventing a conductive bridge and thus a conductive current path from being maintained between these solid parts remain.

Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, die Wirkung durch eine Feder zu unterstützen, die auf den Schmelzleiter eine Kraftwirkung in der Richtung auf die benachbarten Schmelzleiter höheren Schmelzpunktes ausübt. Als den Schmelzleiter umgebende Masse kann jeder vom Schmelzleiter isolierte Körper oder Isoliermasse gewählt werden, dessen Erweichungs- oder Schmelztemperaturen höher oder tiefer als die Schmelztemperatur des Schmelzleiters liegen.Under certain circumstances, it can be useful to use a spring to support the effect of a force in the direction on the fuse element the neighboring fusible conductors with a higher melting point. As the fusible link surrounding mass can be any body or insulating mass insulated from the fusible conductor be chosen whose softening or melting temperatures higher or lower than the melting temperature of the fuse element.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.An embodiment of the invention is shown in the drawing.

C g Mit i ist ein kerannscher Patronenkörper bezeichnet, der beispielsweise an den Stirnseiten durch je eine Kontaktkappe2 und 3 abgeschlossen ist. Der Schmel71eiter besteht aus Stückchen Silberdraht4 und 5, die durch eine Brücke6 durch Zimidraht miteinander verbunden sind. Die Brücke6 ist hierbei mit einer asphaltartigen Vergußmasse7 umgeben. Der Hohlraum des Patronenkörpers kann mit einem körnigen Löschmittel, beispielsweise Marmorsand, ausgefüllt sein. C g With i is a Kerann cartridge body, which is closed, for example, on the front sides by a contact cap 2 and 3 each . The fusible conductor consists of pieces of silver wire4 and 5, which are connected to one another by a bridge6 made of zimidire. The bridge6 is surrounded by an asphalt-like casting compound7. The cavity of the cartridge body can be filled with a granular extinguishing agent, for example marble sand.

In Abb. 2 ist der Schmelzleiter einer mit 1,-örni.l2,*.em Löschmittel angefüllten Patrone für sich vergrößert heraus 'gezeichnet, wobei die isolierende Masse7 beliebiger Art mit einer Schmelztemperatur gröL',er oder kleiner als die des Schmelzleiters ist und noch eine Feder vorgesehen ist, die sich in gespanntem Zustand an dem einen Silberdraht abstützt und deren Ende den Zinndraht umgibt, so daß sie beim Schme17vorgang das Abfließen des geschmolzenen Zinns auf den benachbarten Silberdralit begünstigt oder die Zinnbrücke in ZD der flüssig g gewordenen Masse so beiseitedrückt, daß eine Unterbrechun,-sstelle zustande kommt. Die Anwendung des Erfindungsgedankens ist nicht auf die dargestellten Ausführungsheispiele beschränkt. Insbesondere ist die Formgebung der einzelnen Stücke des Schmelzleiters von untergeordneter Bedeutung und kann jede der bekannten Ausführungsarten verkörpern. Auch kann das Material für die einzelnen Schmelzleiterteile anders gewählt werden. So kann beispielsweise als Schmelzleiter mit höherem SchmelzpunktKupfer verwendet werden-In Fig. 2 the fusible link is one with 1, -örni.l2, *. Em extinguishing agent filled cartridge for itself enlarged out 'drawn, with the insulating Mass7 of any kind with a melting temperature greater than, er or less than that of the fusible conductor is and another spring is provided, which is in tensioned State on which one silver wire is supported and the end of which surrounds the tin wire, so that during the smelting process they prevent the molten tin from flowing off onto the neighboring ones Silver dralite favors or the tin bridge in ZD of the mass that has become liquid pushed aside so that an interruption occurs. the The concept of the invention is not applied to the exemplary embodiments shown limited. In particular, the shape of the individual pieces of the fusible conductor of minor importance and can embody any of the known embodiments. The material for the individual fuse element parts can also be selected differently. For example, copper can be used as a fusible link with a higher melting point will-

Claims

PATENT CLAIMS: i. Fuse with a fusible link that different with each other. parts connected in series with different melting points consists, characterized by means that the surface tension on the fusible conductor counteract with low melting point and thereby maintain a Prevent conductive current path when the melting temperature is reached.

2. Fuse according to claim i, characterized in that for this purpose the fusible conductor is surrounded by a fusible mass, the melting point of which is close to the melting point of the fusible conductor, but in no way is significantly higher than this. 3. Fuse according to claim i and 2, characterized in that the fusible conductor is surrounded with a resin-like or asphalt-like mass. 4. Fuse according to claims i to 3 with sand filling, characterized in that, if necessary, a force effect is exerted on the conductor with a low melting point in such a way that movement or yielding in the surrounding mass which has become plastic or liquid is possible.