Titel: Neuere Schmelzsicherungen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1904, Band 319 (S. 779–781)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj319/ar319215

Neuere Schmelzsicherungen.

Schmelzsicherungen für elektrische Leitungen müssen mannigfachen Bedingungen genügen. So z.B. fordern die Sicherheitsvorschriften des Verbandes deutscher Elektrotechniker, dass die Abschmelzstromstärke das doppelte der Normalstromstärke beträgt, dass Sicherungen bis 50 Amp. Normalstromstärke mindestens die 1¼fache Normalstromstärke dauernd aushalten und vom kalten Zustande aus plötzlich belastet in längstens zwei Minuten abschmelzen.

Sicherungen bis zu 30 Amp. sollen so ausgeführt sein, dass sie bei einem Kurzschluss mit der um 10 v. H. erhöhten Betriebsspannung sicher wirken, also abschmelzen, ohne einen dauernden Lichtbogen zu erzeugen und ohne gefährliche Explosionen hervorzurufen.

Ausser diesen Bedingungen, denen die Ausführung der Sicherungen unter allen Umständen genügen soll, Werden an letztere noch vielfach weitere Forderungen gestellt, welche durch besondere Verhältnisse bedingt werden.

Die zunehmende Anzahl von Wechselstromanlagen, bei denen nach den neuesten Erfahrungen schon eine Spannung von 100 Volt bei Berührung der stromführenden Teile gefährlich und unter Umständen tödlich wirken kann, lässt es z.B. von Wichtigkeit erscheinen, dem Bedienungspersonal die Berührung der Stromschlussteile der Sicherung unmöglich zu machen. Diesem Zwecke dient die durch D. R. P. 125892 geschützte wasserdichte Sicherung von Kammerhoff in Hamburg, die namentlich zur Benutzung im Freien, in feuchten oder feuergefährlichen Räumen geeignet ist.

Textabbildung Bd. 319, S. 779
Textabbildung Bd. 319, S. 779

Die Stromschlussteile befinden sich hier in einem Gehäuse a und werden durch die federnde Platte oder Membran f nach aussen abgeschlossen (Fig. 1 und 2). Innerhalb des Gehäuses a, welches zum Schutz gegen Mechanische Beschädigung der darin angeordneten Teile noch durch einen Deckel i verschlossen werden kann, sind auf dem Isolierstück b die Stromschlussteile k l und m angebracht, von welchen die beiden letzteren mit den Stromzuleitungen verbunden werden. Der unter der Membran f sitzende Bolzen e, welcher unter Federwirkung steht, trägt die beiden von einander isolierten Stromschlussstücke p und n. Sobald durch Einschrauben des Stöpsels s die Membran j nach unten durchgedrückt wird (Fig. 2), kommen einerseits die Teile n und m in Berührung,wodurch bei o die leitende Verbindung mit dem unteren Stromschlusstück des Stöpsels s hergestellt wird, während andererseits das Stromschlusstück p die Teile k und l mit einander leitend verbindet, wodurch unter Vermittlung der Schraube r auch die den Stöpsel s umschliessende Fassung q Strom erhält.

Aus vorstehendem ist ersichtlich, dass sowohl die Fassung q als auch das Stromschlussstück o bei der in Fig. 1 gezeigten Stellung der Sicherung stromlos wird. Es kann demnach auch bei abgeschraubtem Deckel i für den den Stöpsel s einfügenden Arbeiter keinerlei Gefahr entstehen.

Einen feuer-, knall- und explosionssicheren Sicherungskörper von möglichst geringen Abmessungen suchen Siemens & Halske, Aktiengesellschaft in Berlin, in dem D. R. P. 134187 zu schaffen (Fig. 36).

Textabbildung Bd. 319, S. 779
Textabbildung Bd. 319, S. 779
Textabbildung Bd. 319, S. 779
Textabbildung Bd. 319, S. 779

In Fig. 3 bedeutet k den Sicherungskörper aus Glas oder Porzellan, s den Schmelzdraht, c den einen Anschlusskontakt, h den als Blechhülse mit Schraubengewinde ausgebildeten zweiten Anschlusskontakt, d den Deckel aus Blech oder anderem nachgiebigen Material, der den Schmelzraum abschliesst und durch ein gepresstes Gewinde fest mit dem Körper verbunden ist. Der Schmelzraum kann mit einem indifferenten Stoff, z.B. Talkum, ausgefüllt sein. Der Deckel hat als besondere Eigentümlichkeit, auf der die günstige Wirkung der Sicherung beruht, einfache oder mehrfache eingepresste Kreisrillen (vergl. auch Fig. 4) ähnlich den Manometerplatten, die den Zweck haben, beim Durchschmelzen der Sicherungen unter dem Druck der in dem Schmelzraum sich ausdehnenden Luft und Metalldämpfe, eine möglichst ausgiebige Formänderung des sonst unverletzt bleibenden Deckels zu ermöglichen, wie in Fig. 5 durch die punktierte Linie angedeutet ist.

Durch die Nachgiebigkeit des Deckels wird die Stosswirkung der expandierenden Gase gemildert und der Körper k bleibt unverändert.

Fig. 6 zeigt eine auf demselben Prinzip beruhende Sicherung in Röhrenform, bei der die seitlich gewulsteten Abschlussklappen in bekannter Weise als Stromanschlussstücke dienen.

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Das D. R. P. 139364 von J. Sachs in Hartford (V. St. A.) (Fig. 7 und 8) betrifft einen Schmelzstöpsel nach Art der bekannten Edisonschen Stöpselsicherungen und bezweckt bequemes Freilegen und Auswechseln des Schmelzkörpers.

Textabbildung Bd. 319, S. 780

Der Schmelzdraht (Fig. 7 punktiert) ist zweckmässig in der Mitte der aus Isolierstoff bestehenden Hülse untergebracht und steht mit ihren metallischen Enden a1 in Verbindung. Der Schmelzkörper ist mit seiner Hülse a auswechselbar in der Leitungskapsel b angeordnet, indem er in einer in der letzteren befestigten federnden Klammer c eingeklemmt ist; hierdurch wird eine metallisch leitende Verbindung zwischen dem Schmelzkörper und der Leitungshülse gesichert. In das innere offene Ende der letzteren ist die Isolierscheibe d eingesetzt, die eine zentrale Bohrung zum ungehinderten Durchtritt des Endes a1 des Schmelzkörpers a besitzt. Das untere metallische Ende a1 des in das Schaltbrett f eingesteckten Schmelzstöpsels kommt mit einem Kontaktstück i in Berührung, welches durch das Schaltbrett f hindurchreicht und mit dem Leitungsdraht durch eine Schraubenmutter verbunden ist. Der andere Leitungsdraht des Stromkreises ist durch einen Kontaktbolzen oder in anderer bekannter Weise mit der Hülse g (Fig. 7) des Schaltbrettes, in welche die Leitungshülse b eingesetzt ist, verbunden.

Die beschriebenen Schmelzstöpsel können leicht und bequem an Ort und Stelle in das Schaltbrett eingeschraubt bezw. eingesetzt werden.

Textabbildung Bd. 319, S. 780
Textabbildung Bd. 319, S. 780

Ein Sicherungsstöpsel sehr einfacher Herstellungsart ist Siemens & Halske Aktiengesellschaft in Berlin durch D. R. P. 143696 geschützt worden (Fig. 9 und 10).

Der den Schmelzfaden enthaltende Teil c ist hier auf seiner Aussenseite nicht mit Gewindegängen versehen, sondern glatt und wird in dem metallenen, kapselartigen Gewindeteile b der Kappe a im wesentlichen durch Reibung gehalten.

Um regelmässigeres Anfedern der Metallkapsel b an den Teil c zu erzielen, können in die Metallkapseln Lappen l (Fig. 9) eingestanzt werden, die ausgiebiger federnd grössere Ungenauigkeiten des eingeführten Teiles c ausgleichen können.

Statt dessen kann der Zusammenhalt der Teile b c auch durch Eindrücke der Metallkapsel b in Verbindung mit flachen oder bajonettartigen Furchen im Teile c gesichert sein.

Schmelzeinsätze mit freiliegendem Schmelzdraht oder Streifen besitzen nicht die elektrische Sicherheit der geschlossenen Einsätze oder Patronen, bei denen der Schmelzdraht vollständig eingebettet ist. Namentlich treten Feuererscheinungen häufig auf.

Diesen Mangel vermeidet die offene Sicherung von Mix & Genest in Berlin, D. R. P. 138719.

Die Schmelzdrähte biegen sich bekanntlich umsomehr durch, je mehr sich die Stärke des sie durchfliessenden Stromes der Abschmelzstromstärke nähert. Dadurch wird eine Querschnittveränderung an bestimmten Stellen des Drahtes bedingt, deren Lage sich nach der Art der Anbringung des betreffenden Sicherungsuntersatzes richtet. Bei senkrechter Anordnung des Schmelzeinsatzes nimmt bei eintretender Erwärmung der Querschnitt des Drahtes nach unten zu, so dass an dem oberen Kontakt die schwächste Stelle entsteht, welche natürlich durchbrennt und Verschmoren des Kontaktes im Untersatz und somit Stehenbleiben des Lichtbogens hervorruft. Bei wagerechter Stellung des Schmelzdrahtes verstärkt sich der Querschnitt nach der Mitte zu und lässt an beiden Kontakten verschwächte Stellen entstehen, so dass hier Verschmoren beider Kontakte und Ueberbrennen des Lichtbogens eintritt.

Durch die Anordnung des Schmelzfadens (Fig. 11 und 12) werden diese Uebelstände beseitigt.

Textabbildung Bd. 319, S. 780
Textabbildung Bd. 319, S. 780

Der Schmelzeinsatz besteht in bekannter Weise aus der Isolierbrücke a, den beiden Polschuhen b und dem Schmelzdraht c. Letzterer ist, nachdem er die Polschuhe b verlassen hat, bei dd durch beliebigen Kleb- oder Isolierstoff e mit der Isolierbrücke fest verbunden, während nur ein durch den Ausschnitt f der Isolierbrücke begrenztes Stück g freiliegend, d.h. von allen Seiten von Luft umgeben, geführt wird.

Die mit der Isolierbrücke verbundenen Teile des Schmelzdrahtes geben die bei dem Durchfliessen des Stromes entstehende Wärme an die Brücke ab, während sich das frei geführte, also von dem schlechtesten Wärmeleiter, der Luft, umgebene von beiden Kontakten entsprechend entfernte Stück am meisten erwärmt und bei Ueberlastung durchschmilzt. Der übrige Teil des Schmelzdrahtes bleibt unversehrt, so dass Ueberbrennen des Lichtbogens und damit Verschmoren der Kontakte ausgeschlossen ist.

Textabbildung Bd. 319, S. 780
Textabbildung Bd. 319, S. 780

Bei den Schmelzsicherungen, welche den Vorschriften des Verbandes deutscher Elektrotechniker gemäss für verschiedene Stromstärken unverwechselbar sein müssen, wird die Unverwechselbarkeit durch verschiedene Länge des Stöpsels, soweit dieser innerhalb der Sicherung sitzt, erreicht. Es sind nun aus der deutschen Patentschrift 103963 Stöpsel bekannt, bei welchen eine Vereinfachung in der Herstellung durch unlösbare Befestigung von Ringen, Stiften oder sonstigen Ansätzen angestrebt wird, um nicht für jede Länge des Stöpsels einen besonderen Porzellanteil halten zu müssen. Bei den durch dieses Patent geschützten Stöpseln hat der ganze Körper eine unveränderliche Länge und es wird die Einschraubhöhe durch Versetzen eines Ringes eingestellt. Dadurch bleibt bei denjenigen Stöpseln, welche nicht bis zur vollen Höhe eingeschraubt werden, stets ein Teil der polführenden Gewindehülse ausserhalb der Sicherung und ist daher der Berührung zugänglich.

Diesen Nachteil vermeidet das D. R. P. 126560 von Dr. P. Meyer Aktiengesellschaft in Berlin. Der Stöpsel |781| besteht hier (Fig. 13) aus zwei Porzellanteilen a und b, von denen der erstere die Gewindehülse c trägt. In diesen Porzellanteil werden die Abschmelzdrähte d eingeführt, die an dem einen Ende an dem Anschlusstück g und an dem anderen Ende am Gewindering c befestigt sind.

Der zweite Teil b ist mit Innengewinde versehen, in welches die Messinghülse e eingeschraubt ist. Diese hat ein Gewinde gleicher Steigung wie die Hülse c und einen solchen Durchmesser, dass beide Hülsen übereinander geschraubt werden können. Die Entfernung x des Stöpsels und damit auch seine Höhe muss, um Unverwechselbarkeit zu erreichen, für die verschiedenen Stromstärken veränderlich sein. Bei der Herstellung des Stöpsels wird der Teil a soweit in den Teil b hineingeschraubt und dann verlötet, dass x die gewünschte Grösse erhält. Das Fenster f im Teile b wird durch ein Plättchen aus Isolierstoff geschlossen, nachdem der Hohlraum des Stöpsels mit einem luftabschliessenden und funkenlöschenden Material wie Schmirgel, Schieferstaub oder dergleichen ausgefüllt ist.

Fig. 14 zeigt eine Fassung verschiedener Höhe x. Dieselbe hängt von der Höhe der unter dem Stöpsel befindlichen Kontaktschraube ab.

Die wesentlichen Vorteile des beschriebenen Stöpsels bestehen darin, dass bei der Herstellung stets nur gleiche Porzellan- und Metallteile benutzt werden, und dass die Metallteile des Stöpsels, welche Strom führen, beim Gebrauch vollständig durch Porzellan abgedeckt sind.

Tritt im Falle eines Kurzschlusses bei nicht genügender Füllung des Stöpsels mit totem Material eine Explosion ein, so wird diese unschädlich verlaufen, das Isolierplättchen herausgetrieben und eine Zertrümmerung des Stöpsels und der ihn umgebenden Sicherung vermieden.

In dem D. R. P. 127301 von R. Dressler in Leipzig-Gohlis wird die Anwendbarkeit der Sicherung für nur eine Stromstärke in ähnlicher Weise als bei in doppeltem Sinne, nämlich für Stromstärke und Spannung unverwechselbaren Sicherungen durch geeignete Formgebung oder Abmessung je zweier entsprechenden Teile des Sicherungskörpers, und der Fassung bewirkt. Dabei bestimmt der eine Teil mehrere Gruppen von Stromstärken, der andere die einzelnen Stromstärken jeder Gruppe.

Textabbildung Bd. 319, S. 781

In Fig. 15–22 ist die Erfindung beispielsweise an zwei verschiedenen Arten von Sicherungen veranschaulicht, und zwar stellen Fig. 15–18 die Anordnung an Patronen mit in den Einsatz einzuschraubenden Gewindebolzen dar, während Fig. 1922 Brückensicherungenveranschaulichen. Bei der ersten Ausführung sind beispielsweise die Bunde a, zweier hinsichtlich der Stromstärke aufeinanderfolgender Schmelzpatronen s gleich hoch ausgebildet, dafür aber deren Gewindebolzen b verschieden lang.

Textabbildung Bd. 319, S. 781
Textabbildung Bd. 319, S. 781
Textabbildung Bd. 319, S. 781
Textabbildung Bd. 319, S. 781

Ebenso haben die Bohrungen d der entsprechenden Einsätze g, von denen je drei gleiche Länge besitzen, verschieden tiefe Bohrungen, so dass, wenn z.B. die für Leitungen von grösserer Stromstärke bestimmte Schmelzpatrone nach Fig. 16 in eine solche für geringere Stromstärke (Fig. 15) eingeschaltet wird, deren metallischer Ring r in weitem Abstande von Metallplatte oder Schiene p durch den in der Bohrung d sich aufsetzenden Gewindebolzen b gehalten wird.

Bei der Ausführung nach Fig. 1922 wird der bekannte Aufsetzring t je zweier aufeinanderfolgender Sicherungen oder Patronen s1 in gleichem Abstande von der Aufsitz- bezw. Kontaktfläche befestigt und erhalten die zugehörigen Einsätze g1 die gleiche Höhe.

Während nun die für die jeweilig niedere Stromstärke bestimmten Sicherungen bezw. deren untere Kontaktfläche glatt gestaltet ist (Fig. 19 und 21), sind die Kontaktflächen der nächst höheren Sicherungen s1 mit über denselben vorstehenden Zapfen z versehen (Fig. 20 und 22).

Während immer der eine Einsatz g1 zweier hinsichtlich der Stromstärke aufeinanderfolgenden Sicherungen s1 in einer dem Durchmesser des Zapfens z entsprechend breiten Vertiefung ein Isolierplättchen h trägt, auf welches sich der Zapfen z der etwa eingesetzten falschen Schmelzpatrone s1 aufsetzt und dadurch deren Kontaktfläche von der des Einsatzes g1 fernhält, sind die anderen Einsätze mit je einer offenen Aussparung v versehen, in welchen die Zapfen z Aufnahme finden.

(Schluss folgt.)

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