DE959568C - UEberstromtraeger Schmelzeinsatz - Google Patents

Description

■ Um geschlossene Schmelzeine ätze mit hoher Überstromträgheit herzustellen, werden überbemessene Schmelzleiter aus Silber oder versilbertem Kupfer verwendet, die in der Regel mit einem den Schmelzleiter bei einer bestimmten Temperatur beeinflussenden Mittel versehen sind. In der Regel ist dieses Mittel von einem Metall, insbesondere Zinn gebildet, das auf einen ungeteilten Schmelzleiter aufgebracht oder als Zwischenleiter zwischen einen geteilten Schmelzleiter eingeschaltet ist. Solche Schmelzeinsätze neigen zu einer Alterung, indem im Laufe der Zeit oder nach vorangegangenen Strombelastungen, die den Schmelzleiter nicht zum Durchschmelzen -bringen, die ursprüngliche Abschmelzcharakteristik nicht bestehenbleibt. Die ursprüngliche träge Eigenschaft des Schmelzeinsatzes verwandelt sich nämlich unter gleichzeitiger Veränderung des Grenzstromeis mehr oder weniger in eine flinke Eigenschaft. Diese Alterung ist bei den mit Zinn versehenen Schmelzleitern darauf zurückzuführen, daß das Zinn im Laufe der Zeit in das Silber diffundiert oder durch diie vorangegangene erhöhte Strombelastung sich bereits mit dem Schmelzleiter legiert, so daß sich der Widerstandswert des Schmelzleiters verändert.

Es ist auch bekannt, den überbemessenen Schmelzleiter mit einem nichtmetallischen Wirkstoff zu versehen, der bei erhöhter Temperatur thermische Zersetzung erleidet, wobei ein chemisch reaJktionsbegieriger Stoff freigesetzt wird, welcher den Schmelzleiter angreift. Zum Beispiel sind Schmelzemsätze bekanntgeworden, deren Schmelzleiter mit einem Gemisch aus Silberchlorid und Kaliumchlorid versehen ist. Auch diese Schmelzeinsätze sind nicht frei vonAlterungserscheinungen nach vorangegangenen Strombelastungen, die nicht zum Durchschmelzen des Schmelzleiters führen. Dies liegt daran, daß sich der Angriff des Wirkstoffes auf einen verhältnismäßig großen Temperaturbereich erstreckt, wobei die Geschwindigkeit

der Wirkung bei den tieferen Temperaturen des Bereiches klein ist, dagegen erst bei höheren Temperaturen sich stark steigert. Hört nach begonnenem chemischem Angriff des Schmelzleiters durch die Zersetzungsprodukte des Wirkstoffes die erhöhte Strombelastung auf, so bleibt der Vorgang stehen, indem ein Teil des Sdhmelzleiters zerstört bleibt. Der auf diese Weise vorbelastete Schmelzeinsatz hat somit nunmehr eine andere Abschmelzcharakteristik als ursprünglich. Es sind auch; jodhaltige Salze als dhemiscih reagierende Substanzen vorgeschlagen worden. Die mit diesen Salzen versehenen Schmelzleiter haben den Nachteil, daß sie schon sehr vorzeitig Joddämpfe ausscheiden, die Störungen verursachen. Insbesondere wird durch den Joddampf der Kennmeldedraht angegriffen, so daß der Kennmelder vor dem Durchschmelzen des Schmelzeinsatzes ansprechen kann, was unerwünscht ist. Abgesehen von den bereits geschilderten Naehteilen reagieren die genannten Salze nur auf einen Schmelzleiter aus Feinsilber einigermaßen befriedigend, dagegen ist die Reaktion auf Kupfer unzureichend, was auch den Einsatz von versilbertem Kupfermaterial ausschließt.

Man 'hat femer für den überbemessenen Schmelzleiter Wirkstoffe vorgeschlagen, die als solche ohne vorangehende Zersetzung ab einer bestimmten Temperatur mit dem Schmelzleiter chemisch reagieren. Unter anderem ist es bekannt, Schwefel oder Schwefelverbindungen auf den Schmelzleiter aufzutragen. Diese beiden Wirkstoffe haben den Nachteil, daß sie nur eine beschränkte Tiefenwirkung haben, die Abschmelzstelle nicht streng genug festlegen lassen und schon bei niedrigen Temperaturen des Schmelzleiters verdampfen.

Alle diese bekannten chemisch reagierenden Wirkstoffe 'haben die Eigenschaft, daß ihre Wirkung auf den Schmelzleiter sich mit veränderlicher Geschwindigkeit über einen größeren TemperatUirbereich erstreckt. Diese Eigenschaft gibt wieder zu der Alterung des Scihmelzeinsatzes Anlaß.

Die bekannten Konstruktionen der überstromträgen Schmelzeinsätze erweisen sich somit nicht als befriedigend, wenn man hohe Anforderungen bezüglich der Alterungsfestigkeit und der Zuverlässigkeit des Arbeiten« stellt. Die Erfindung gibt einen Weg an, der die Schmelzeinsätze mit höher Überstromträgheit wesentlich verbessert. Erfindungsgemäß wird an dem Schmelzeinsatz der überbemessene Schmelzleiter mit dem Halbmetall·Tellur oder Telluriden als chemischem Wirkstoff versehen. Tellur reagiert erst bei Erreichen seines Schmelzpunktes (452⁰ C) mit dem Schmelzleiter, gleichgültig, ob er aus Silber oder versilbertem Kupfer besteht. Bei dem Tellur fällt also die Reaktionstemperatur mit dem scharfen Schmelzpunkt desselben zusammen. Bei Erreichen des Schmelzpunktes ist die Reaktion mit dem Schmelzleiter so stark, daß sie fast augenblicklich abläuft. Es setzt also die Reaktion des Wirkstoffes mit dem Schmelzleiter schlagartig ein. Ist einmal der Schmelzpunkt des Tellurs erreicht, so dst der Vorgang nicht mehr aufzuhalten, so daß der Schmelzleiter stets vollkommen unterbrochen wird. Ein weiterer Vorteil des Tellurs besteht darin, daß es bei der Reaktion eine große Tiefenwirkung hat, so daß auch starke Schmelzleiter durch die Reaktion rasch zerstört werden können. Da beim Schmelzpunkt des Tellurs sein Dampfdruck noch sehr gering ist, ist auch die Einwirkung des Tellurs auf den Schmelzleiter örtlich stark begrenzt, so daß die Wirkung konzentriert ist. Vor dem Erreichen des Schmelzpunktes tritt nicht die geringste Veränderung an dem Schmelzleiter auf. Auch im Laufe der Zeit entstehen keine Einwirkungen auf den Schmelzleiter, solange nicht der Schmelzpunkt des Tellurs erreicht wird. Es behält also der Schmelzeinsatz gemäß der Erfindung die ursprüngliche Abschmelzdharakteristik unverändert bei, bis ein sofortiges Durchschmelzen des Schmelzlei tiers erfolgt. Es ist somit der Schmelzeinsatz gemäß der Erfindung völlig frei von Alterungserscheinungen. Da das Tellur vor dem Durchschmelzen des Schmelzleiters keine Dämpfe abgibt, treten auch keine Störungen vor dem Durchschmelzen des Sohmelzeinsatzes an dem Kennmeider auf. Die Verwendung des Tellurs als chemisch reagierender Wirkstoff hat ferner den Vorteil, daß man mit besonders kleinen Mengen des Wirkstoffes an dem Schmelzleiter auskommt. Wie das Tellur verhalten sich auch ähnlich, die Telluride, wobei die Zusammensetzung der Telluride so gewählt sein muß, daß sie immer noch eine starke Reaktion auf den Schmelzleiter ausübt. Sollte für die Bemessung des Schmelzleiters von der die überstromträge Eigenschaft abhängig ist, erwünscht sein, daß der Wirkstoff einen niedrigeren Schmelzpunkt besitzt als das Tellur, so können dem Tellur geeignete Zusätze beigefügt werden, die nicht die vorteilhaften Eigenschaften des Tellurs aufheben. Insbesondere eignen sich als Zusätze zu dem Tellur Selen oder Selenverbindungen, Tellurverbindungen bzw. Phosphorverbindungen.

Um zu vermeiden, daß das Tellur oder die Telluride im flüssigen Zustand auf den Schmelzleiter aufgebracht werden, werden sie erfindungsgemäß nach Pulverisierung in einem geeigneten Lack, z.B. Schellack, aufgeschwemmt. In dieser flüssigen Form erfolgt dann der Auftrag auf den Schmelzleiter z. B. durch Aufstreichen mittels eines Pinsels. Insbesondere ist es vorteilhaft, den Wirkstoff durch ein Druckverfahren aufzubringen. Die Anwesenheit des Lackes wirkt nicht störend, da die bei der Verkohlung des Lackes entstehenden Poren das Eindringen des Wirkstoffes gestatten. Infolge der örtlich begrenzten Reaktion kann der Auftrag in vorbestimmten Figuren auf dem Schmelzleiter erfolgen. Je nach Form des angebrachten Auftrages kann es vorkommen, daß der Wirkstoff nur Teile des Schmelzleiterquerschnitts zerstört, so- daß der übrige Teil durch Stromerwärmung zum Abschmelzen gebracht werden muß. Bei dem Aufbringen des Wirkstoffes ist es zweckmäßig, darauf zu achten, daß der Auftrag derart erfolgt, daß der Schmelzleiter durch den Wirkstoff weitgehend an seinem ganzen Querschnitt zerstört wird. In dem Ausführungsbeispiel der Zeichnung, das einen

Schnitt durch einen Schmelzeinsatz gemäß der Erfindung zeigt, ist ein vorteilhafter Auftrag des Wirkstoffes an dem Schmelzleiter wiedergegeben. Der in dem geschlossenen Patronenkörper ι befindliehe Schmelzleiter 2, der aus Silber oder versilbertem Kupfer besteht, ist zweckmäßig nahe dem für die Kurzschlußabsehaltung erforderlichen Loch 3 mit einem stnichförmigen Auftrag 4 von Tellur versehen, der quer zur Schmelzleiterlänge liegt und sich über die ganze Breite des Schmelzleiter« erstreckt. Tritt durch die Strombelastung an dieser Stelle eine Temperatur auf, die den Wirkstoff zum Schmelzen bringt, so wird der Schmelzleiter durch den Wirkstoff infolge der starken Reaktion auf seinem ganzen Querschnitt gleichsam durchgeschnitten. Unter Umständen kann es vorteilhaft sein, dien strichförmigen Auftrag nicht völlig sich über die ganze Breite des Schmelzleiters erstrecken zu lassen, so daß bei der Reaktion noch kleine Stege des Schmelzleiters stehenbleiben, diie durch Stromwärme durcihgeschmolzen werden. Es können an Stelle eines Auftrages mehrere Aufträge, insbesondere zu beiden Seiten des zur Kuirzschlußabschaltung dienenden Loches, vorgesehen werden.

Da der jeweilige Auftrag den Einfluß des Wirkstoffes von vornherein scharf örtlich an dem Schmelzleiter festlegt, können durch geeignete Formen (Figuren) des Auftrages bestimmte gewünschte Einwirkungen auf den Schmelzleiter genau festgelegt werden. Unter anderem läßt sich durch die Formgebung des Auftrages die Abschmelzcharakteristik beeinflussen.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Überstromträger Schmelzeinsatz mit einem überbemessenen Schmelzleiter, der mit einem den Schmelzleiter bei erhöhter Temperatur angreifenden Wirkstoff versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Wirkstoff Tellur oder Telluride dienen.
2. 2. Schmelzeinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tellur zur Herabsetzung seines Schmelzpunktes mit Zusätzen, insbesondere Selen oder Selenverbindungen, Phosphorverbindungen, versehen ist.
3. 3. Schmelzeinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tellur oder die Telluride in Form von Figuren auf den Schmelzleiter aufgetragen sind.
4. 4. Schmelzeinsatz nach Anspruch 1 und 3, dadurch, gekennzeichnet, daß die auf den Schmelzleiter aufgetragene Figur des Tellurs bzw. der Telluride aus einem Strich besteht, die sich ganz oder teilweise über dieBreite des Schmelzleiters erstreckt.
5. 5. Verfahren zum Herstellen von Schmelzeinsätzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tellur oder die Telluride nach Pulverisierung in einem lackhaltigen Stoff aufgeschwemmt und danach zusammen mit dem lackhaltigen Stoff auf den Schmelzleiter aufgebracht werden.
6. 6. Verfahren zum Herstellen von Schmelzeinsätzen nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das aufgeschwemmte. Tellur bzw. die Telluride durch ein Druckverfahren auf den Schmelzleiter aufgebracht werden.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 701 153, 701 152, 740, 692 904, 681 988.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   609 832 2.57