Titel: | Neuere Schmelzsicherungen. |
Fundstelle: | Band 319, Jahrgang 1904, S. 812 |
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Neuere Schmelzsicherungen.
(Schluss von S. 781 d. Bd.)
Neuere Schmelzsicherungen.
Eine in vierfachem Sinne unverwechselbare Sicherung Ist Gegenstand des D. R. P.
134404 der Aktiengesellschaft Mix & Genest in Berlin.
Diese Sicherung kann für jede Spannung nur für eine bestimmte Stromstärke und für
jede Stromstärke nur für eine bestimmte Spannung verwendet werden.
Textabbildung Bd. 319, S. 812
Fig. 23.
Textabbildung Bd. 319, S. 812
Fig. 24.
Textabbildung Bd. 319, S. 812
Fig. 25.
Fig. 23 zeigt eine einfache Ausführungsform der
Sicherung in Verbindung mit einem Edison-Sicherungssockel h. Letzterer ist im
Schnitt, der dazu gehörige Schmelzeinsatz i in Ansicht
dargestellt. Zur Erzielung vollkommener Unverwechselbarkeit ist in den
Sicherungssockel der Gewindering a eingeschraubt,
dessen Boden einen Ausschnitt e (Fig. 24) besitzt, der durch drei Kreisbogen b c d von verschiedenen Halbmessern begrenzt ist. An
dem Schmelzeinsatz i ist die Platte f angebracht von solcher Form, dass sie leicht in den
zugehörigen Bodenausschnitt e des Gewinderinges a hineinpasst. Die Halbmesser bleiben für eine grosse
Anzahl verschiedener Stromstärken und Spannungen bei allen drei Kreisbogen
dieselben, während die Länge der Kreisbogen je nach der Stromstärke anders gewählt
werden (Fig. 24). Nur wenn die Form der Platte f am Schmelzeinsatz zur Form des Ausschnittes im Boden
des Gewinderinges passt, d.h. nur wenn der Schmelzeinsatz richtig ausgewählt ist,
kann er soweit in den Gewindering eingeschraubt werden, dass die Platte f auf die Kontaktplatte am Sockel h zur Anlage kommt und so Stromschluss hergestellt
ist.
Die Zahl der verschiedenartigen Schmelzeinsätze kann auf einfachste Art verdoppelt
werden, indem der Ausschnitt in dem Gewindering von der entgegengesetzten Seite in
derselben Grösse ausgestanzt wird (Fig. 25), wobei
dann die zu dem betreffenden Gewindering passende Platte umgekehrt an einem
entsprechenden Schmelzeinsatz befestigt werden muss.
Eine tunlichst feine Abstufung der Unverwechselbarkeit gewährleistet auch die
Stöpselsicherung von Siemens & Halske, D. R. P. 141459.
Die für die Unverwechselbarkeit bestimmten Elemente sind hier statt aus
Isoliermaterial aus Metall hergestellt und können somit leicht mit beliebiger
Genauigkeit angefertigt werden.
Gleichzeitig ist die Möglichkeit berücksichtigt, ein und denselben Sockel durch
Einsetzen besonderer Teile erst nachträglich für eine bestimmte Patrone
unverwechselbar einzurichten. Je nach der Verwendung der Sicherung kann auch das
Einsatzstück im Sockel so befestigt werden, dass es entweder leicht oder
schwieriger, und nur mit besonderen Instrumenten entfernt werden kann.
In Fig. 26
ist ein Sicherungsstöpsel e gebräuchlicherForm mit
Gewindeteil g und Kontaktzapfen z dargestellt, die in dem Sockel s an den
Kontaktstücken c1 und
c2 Anschluss
finden, welche ihrerseits mit den Leitungen in Verbindung stehen.
Fig. 27
stellt einen Schnitt durch den Sockel dar. Der untere Teil h der Höhlung im Sockel ist weit genug, um den grössten der zur Verwendung
kommenden Zapfendurchmesser der einzusetzenden Stöpsel Platz zu geben. Für einen
bestimmten Zapfen nun wird die Höhlung durch ein ringförmiges Einsatzstück r verengt. Von der Höhlung im Sockel führen rechteckige
Löcher l nach der Rückseite des Sockels. Der Ring r hat der Lage dieser Löcher entsprechend die Ansätze
a, die nach unten gebogen in die Löcher
hineinragen, während der Ring selbst sich auf den Absatz der Höhlung auflegt. Eine
achsiale Bohrung im Ringe r entspricht dem Durchmesser
eines bestimmten Kontaktzapfens. Dabei können die Ansätze a entweder so gebogen sein, dass sie nach Einsetzen des Ringes in die
Sockelhöhlung von oben her federnd hinter die Kanten der Löcher l treten, so dass eine leichte Entfernung des Ringes
ebenfalls von oben her möglich bleibt (Fig. 27) oder aber es
können die Ansätze a des eingesetzten Ringes r nach dem Einsetzen hinter die Kanten der Löcher l gebogen werden (Fig. 26), wodurch die
Entfernung des Ringes so erschwert ist, dass sie besondere Instrumente und Abnahme
des Sockels erfordert.
Textabbildung Bd. 319, S. 812
Bei Schmelzsicherungen für Hochspannung ist man genötigt Vorkehrungen zu treffen,
dass der Lichtbogen, welcher beim Durchschmelzen sich bildet, unter allen Umständen
rasch und sicher zum Verlöschen gebracht wird.
Dies, wird einerseits dadurch erreicht, dass man die erwärmte Luft dazu benutzt, um
innerhalb eines engen Rohres einen starken Zug zu erzeugen, der den Lichtbogen
auslöscht, andererseits dadurch, dass man den Abschmelzdraht mit einem feuerfesten
isolierenden Pulver oder mit Flüssigkeit umgibt, welche den Lichtbogen erstickt.
Bei Sicherungen ersterer Art wird durch den starken Luftzug das verbrannte und
abgeschmolzene Metall des Abschmelzstreifens aus dem Rohre herausgerissen und
umhergeschleudert. Ferner ist man an eine gewisse Neigung der Sicherung gegen die
Horizontale beim Gebrauch gebunden. Bei der zweiten Art tritt sehr leicht bei
Abbrennen des Streifens eine so heftige Ausdehnung der vorhandenen Luftmenge auf,
dass die umgebende Röhre den Druck nicht aufnehmen kann, sondern zersprengt
wird.
Unter Vermeidung dieser Nachteile erreicht die Abschmelzsicherung von Dr. P. Meyer Aktiengesellschaft in Berlin, D. R. P. 135163,
ein durchaus sicheres Abreissen des Lichtbogens, ohne die Umgebung der Sicherung im
geringsten zu gefährden.
Textabbildung Bd. 319, S. 813
Fig. 28.
In dem Rohr b (Fig. 28)
aus gut isolierender, feuerfester Masse, welches in seiner Mitte rechtwinklig den
schornsteinartigen Ansatz g von ungefähr gleichem
Querschnitt wie b besitzt, befindet sich der
Abschmelzdraht a unter dem Zug der Federn e und e1, welche bei k und
k1 an den Hebeln
d und d1 wirken; in letzteren ist der Abschmelzdraht
eingeklemmt. Die Stromzuleitungen werden mittels der Blätter f und f1 in
bekannter Weise in Anschlussfedern eingesetzt. Hinter Asbestringen, durch welche der
Draht a hindurchtritt, befindet sich eine Füllung aus
feuerfestem, isolierendem, pulverförmigem Stoffe c und
c1.
Tritt Ueberlastung des Drahtes a ein, so dehnt er sich
zunächst unter dem Einfluss der erzeugten Wärme, wobei er durch den Zug der Federn
k und k1 am Durchhängen verhindert wird. Das Abschmelzen
erfolgt bei vorliegender Anordnung unbedingt unter Luftzutritt. Der sich bildende
Ueberdruck wird durch die saugende Wirkung des schornsteinartigen Ansatzes kräftig
durch das Rohr g nach aussen getrieben, so dass ein
schädlicher Ueberdruck innerhalb des Rohres vermieden ist. Die Schmelzenden werden
durch den Zug der Federn k und k1 auseinander gezogen, so dass
Stehenbleiben des Lichtbogens selbst bei sehr hohen Spannungen ausgeschlossen
ist.
Bei den Patronen mit Auspufföffnungen kommt es vor, dass die Gase und Dämpfe durch
die Sicherheitsöffnungen mit so hoher Temperatur austreten, dass sie die von ihnen
getroffenen Metallteile zum Schmelzen bringen. Unter Umständen können auch durch die
entstehenden Metalldämpfe noch an anderen Stellen Kurzschlüsse eingeleitet werden,
z.B. über die Mantelfläche der Patrone hinweg zwischen den Anschlussteilen.
Bei der Sicherungspatrone nach D. R. P. 140730 von Siemens & Halske Aktiengesellschaft in
Berlin (Fig. -9) sind alle Teile derart ausgeführt, dass sie sowohl flicht gegen den
Austritt der Explosionsgase sind als auch beim Gebrauch der Patrone genügend fest an
ihrer Stelle gehalten werden.
Zwischen den beiden Anschlussteilen a an den Stirnseiten
der starkwandigen Patrone p ist durch den
verhältnismässig kleinen Hohlraum der Schmelzfaden gedeckt und mit ersteren
verlötet. Die Anschlussteile sind als Scheiben mit hohem zylindrischen Rande
ausgeführt, der in eine entsprechende Nute an der Stirnseite der Patrone eingreift.
Durch Verkittung der Anschlussteile mit dem Patronenkörper entsteht eine sehr dichte
Verbindungbeider Teile, so dass auftretende Gase den langen Weg unter der
Scheibe und zweimal an dem Rande entlang machen müssten. Bei der an sich schon
festen Verbindung wird die Patrone noch in dem geeignet gestalteten Sicherungskörper
so eingespannt gehalten, dass die Anschlussteile a noch
fester gegen den Patronenkörper gedrückt werden. Der in dieser Weise zu erzielende
dichte Abschluss des Schmelzraumes verhindert auch sicher den Zutritt heisser Gase
zu den Lötstellen des Schmelzfadens, ohne dass diese weiter als etwa durch den lose
passenden kleinen zylindrischen Block b oder durch die
obere Einschnürung des Schmelzraumes geschützt sind.
Die derselben Firma durch D. R. P. 143695 geschützte, geschlossene Sicherung (Fig. 30) bezweckt das Auftreten von Kurzschlüssen und
Stehfeuer innerhalb der Fassung zu vermeiden und insbesondere die metallischen
Anschlussstücke vor dem Verbrennen zu schützen.
Die Patrone besteht aus dem Hohlzylinder b aus Porzellan
oder dergl., der an seinen beiden Enden durch je einen Pfropfen p aus Speckstein, Porzellan oder dergl. verschlossen
ist. Die Pfropfen sind mit feinen Durchlasslöchern für den Schmelzfaden s versehen, der mit den Kontaktkappen c in gebräuchlicher Art verbunden ist.
Das Wesentliche der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, dass die Patrone in
eine Einspannvorrichtung (beispielsweise nach Fig.
30) derartig eingesetzt wird, dass die Kontaktkappen cc gegen den Patronenkörper fest angedrückt werden, so
dass die Dichtungspfropfen p bei auftretendem
Explosionsdruck nur bei Sprengung der ganzen Einspannvorrichtung herausgeschleudert
werden können.
Das D. R. P. 143555 der Elektrizitäts-Aktien-Gesellschaft
vorm. W. Lahmeyer & Co. in Frankfurt a. M. geht von der Erwägung aus,
dass die Explosion verhindert werden kann, wenn man durch geeignete Mittel den Druck
so weit verringert, dass das Gefäss, welches die Masse und den Schmelzdraht enthält,
nicht zertrümmert werden kann. Zu diesem Zwecke sind in der Masse ein oder mehrere
Hohlräume gebildet, welche bei der Explosion des Drahtes zusammengedrückt werden und
auf diese Weise den Explosionsstoss der Gase vermindern.
Textabbildung Bd. 319, S. 813
Fig. 29.
Textabbildung Bd. 319, S. 813
Fig. 30.
Textabbildung Bd. 319, S. 813
Fig. 31.
Textabbildung Bd. 319, S. 813
Fig. 32.
Fig. 31 und 32 zeigen
eine Anordnung, bei welcher die Hülse H aus Gummi
oder ähnlichem Material in der Mitte einer Röhre aus Glimmer, Pappe oder dergl.
angeordnet ist; konzentrisch um diese Hülse sind die Schmelzdrähte s angebracht und mit den beiden Kontaktstücken C verlötet. Explodieren diese Drähte, so presst der
auftretende Druck die Hülse H zusammen und verliert
dadurch soviel von seiner Kraft, dass Zerreissen der Röhre R und des eingeschlossenen Stoffes nicht mehr stattfindet. Die durch die
Wärmeentwicklung schmelzende Masse wird daher den Lichtbogen mit Sicherheit
ersticken.
Bei der Sicherung von B. Gernoth & M. Steinweg in
Dortmund, D. R. P. 143 554, ist der Schmelzeinsatz selbst mit einem Hohlraum
versehen und zweckmässig als Röhre ausgebildet. Die in kaltem Zustande unter
beliebigem Drucke hereingebrachte Luft nimmt in der geschlossenen Röhre mit der
Erwärmung des Metalls einen höheren Druck an. Ist die Schmelzröhre infolge der
Stromwärme bis fast auf die Schmelztemperatur erhitzt, dann ist die mechanische
Festigkeit des Metalls gering, die komprimierten Gase werden deshalb die Röhre an
der heissesten Stelle ausbauchen und früher und sicherer die Trennung bewirken, als
dies sonst bei massiven Streifen geschehen würde. Im Augenblick des Durchschmelzens
werden die hochgespannten Gase frei und bringen durch Expansion den Lichtbogen rasch
zum Erlöschen.
Um das Auslöschen des Lichtbogens namentlich bei Hochspannungen zu beschleunigen,
kann in die Röhre noch eine Flüssigkeit, z.B. Wasser, hineingebracht werden.
Gemäss dem D. R. P. 133836 von G. W. Partrigde in London
wird der elektrische Lichtbogen entweder mittels eines Flüssigkeitsstrahles, z.B.
Kohlensäure, der plötzlich aus einem Vorratsbehälter durch die Hitze des Lichtbogens
freigegeben wird, oder mittels eines explosiven Stoffes, z.B. Schiesspulver, welches
durch die Hitze des Lichtbogens entzündet werden kann, ausgeblasen oder
ausgelöscht.
Bei der in Fig. 33 dargestellten Schmelzsicherung ist
für jeden der beiden Halter c, zwischen welchen eine
Anzahl Schmelzdrähte h konzentrisch angeordnet
sind,eine Ausblasvorrichtung d vorgesehen, so
dass, wenn die Drähte h geschmolzen sind, und ein
Lichtbogen von solcher Länge entstanden ist, dass er eine oder beide
Ausblasvorrichtungen erreicht, die Verschlüsse derselben schmelzen und ein oder
mehrere Strahlen der Flüssigkeit plötzlich freigegeben werden und den Bogen
ausblasen. Die Halter c mit den Ausblasvorrichtungen
d und den Schmelzdrähten h sind in eine Büchse k aus Isolierstoff
eingeschlossen und werden von metallenen Trägern l
getragen, welche an den Enden der Büchse k befestigt
sind und von den festen Kontakten m gehalten
werden.
Textabbildung Bd. 319, S. 814
Fig. 33.
Als Ausblasvorrichtungen können zweckmässig die im Handel bekannten Feuerlöschdosen
benutzt werden, die aus einer kleinen, mit komprimiertem Kohlendioxyd gefüllten
Metallflasche bezw. Kapsel bestehen.
Ein besonderes Merkmal der Dosen besteht darin, dass ihre Wirkung sich mit dem Grade
der elektrischen Energie, welche den Lichtbogen erzeugt, ändert. Wenn der Lichtbogen
durch eine kleine elektrische Energie erzeugt wird, so schmilzt nur das äusserste
Ende des Behälters, der die Flüssigkeit oder den Explosivstoff enthält, und es
entsteht nur eine kleine Oeffnung, durch welche ein feiner Gasstrahl austritt. Wird
der Bogen dagegen durch starke elektrische Energie erzeugt, so wird eine grössere
Oeffnung gebildet und das Gas strömt in einem starken Strom aus. Die Vorrichtung
passt sich also selbsttätig der besonderen Art des Bogens an.