DE9407550U1

DE9407550U1 - Electrical fuse

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Publication number: DE9407550U1
Application number: DE9407550U
Authority: DE
Original assignee: Wickmann Werke GmbH
Current assignee: Wickmann Werke GmbH
Priority date: 1993-04-21
Filing date: 1994-04-21
Publication date: 1994-09-01
Anticipated expiration: 2004-04-22

Description

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SicherungBackup

Die Erfindung betrifft eine Sicherung, und zwar vor allem eine sogenannte SMD-Sicherung in Sandwich-Bauweise, die primär zur Oberflächenmontage auf einer elektrischen oder elektronischen Schaltung geeignet ist.The invention relates to a fuse, in particular a so-called SMD fuse in sandwich construction, which is primarily suitable for surface mounting on an electrical or electronic circuit.

Es sind bereits flache, quaderförmige Sicherungen bekannt, die sich bereits aufgrund dieser Bauweise dafür eignen, auf Oberflächen von Schaltkreisen direkt aufgelötet oder aufgeschweißt zu werden. Was bei diesen Sicherungen noch nicht ganz befriedigt, ist der relativ große Herstellungsaufwand bzw. die noch nicht allen Anwendungszwecken gerecht werdende Schaltleistung.Flat, cuboid-shaped fuses are already known, which, due to their design, are suitable for being soldered or welded directly onto the surface of circuits. What is not yet entirely satisfactory with these fuses is the relatively high manufacturing effort and the switching capacity, which does not yet meet all application purposes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere auch zur Oberflächenmontage geeignete Sicherung zu schaffen, die kostengünstig zu fertigen ist und, auch im Vergleich mit herkömmlichen Sicherungen, ein hervorragendes Ansprechverhalten und ein hohes Schaltvermögen aufweist.The invention is based on the object of creating a fuse that is particularly suitable for surface mounting, which can be manufactured inexpensively and, even in comparison with conventional fuses, has an excellent response behavior and a high switching capacity.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sicherung einen Körper aufweist, der aus zwei miteinander verbundenen Teilen aus elektrisch isolierendem und hitzebeständigem Material wie Keramik gebildet ist, welche einen Schmelzleiter zwischen sich einschließen, der sich von einem elektrischen Anschluß an einer ersten Seite des Körpers zu einem elektrischen Anschluß an der zweiten, der ersten Seite entgegengesetzten Seite des Körpers erstreckt.This object is achieved according to the invention in that the fuse has a body which is formed from two interconnected parts made of electrically insulating and heat-resistant material such as ceramic, which enclose a fusible conductor between them which extends from an electrical connection on a first side of the body to an electrical connection on the second side of the body opposite the first side.

Diese Anordnung zeichnet sich durch eine besondere Eignung für die automatische Fertigung aus. Die Basisbauteile beispielsweise aus Keramik lassen sich heutzutageThis arrangement is particularly suitable for automatic production. The basic components, for example made of ceramic, can now be

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preiswert und mit hoher Genauigkeit herstellen, so daß sich auch hohen Ansprüchen genügende Sicherungen kostengünstig fertigen lassen. Die Anordnung des Schmelzleiters ist in fertigungstechnischer Hinsicht besonders günstig und korrespondiert mit einer Reihe von Weiterbildungen, unter denen eine halbschalenförmige Ausbildung der beiden Teile hervorzuheben ist, aufgrund derer der Schmelzleiter freiliegend durch den Körper verlaufen kann.inexpensively and with high precision, so that even fuses that meet high demands can be manufactured cost-effectively. The arrangement of the fuse element is particularly advantageous in terms of manufacturing technology and corresponds to a series of further developments, among which a half-shell-shaped design of the two parts is worth mentioning, due to which the fuse element can run freely through the body.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2-39.Advantageous developments of the invention emerge from claims 2-39.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsformen und der Zeichnung zu entnehmen, auf die nachfolgend Bezug genommen wird.Further features and advantages of the invention can be found in the following description of several embodiments and the drawing, to which reference is made below.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine von zwei identischen, halbschalenförmigen Teilen für eine bevorzugte Ausführungsform;Fig. 1 shows a section through one of two identical, half-shell-shaped parts for a preferred embodiment;

Fig. 2 ist eine Draufsicht auf das in Fig. 1 dargestellte Teil ;Fig. 2 is a plan view of the part shown in Fig. 1;

Fig. 3 ist das in Figur 1 dargestellte Teil entlang einer Schnittlinie III-III in Fig. 2 gesehen;Fig. 3 is the part shown in Fig. 1 seen along a section line III-III in Fig. 2;

Fig. 4 ist eine Ansicht des in Fig. 1 und 2 gezeigtenFig. 4 is a view of the device shown in Figs. 1 and 2

Teils von rechts;
30Partly from the right;
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Fig. 5 zeigt das Teil der Figuren 1 und 2 mit eingelegtem Schmelzleiter;Fig. 5 shows the part of Figures 1 and 2 with inserted fuse element;

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform der Sicherung, bei der zweii der zuvor dargestellten Teile mit Metall-Fig. 6 shows an embodiment of the fuse in which two of the previously shown parts are provided with metal

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klammern verbunden sind, die gleichzeitig die äußeren elektrischen Anschlüsse bilden;clamps, which also form the external electrical connections;

Fig. 7 zeigt in einer der Fig. 4 entsprechenden Sicht eine alternative Ausführung mit einer Nut für den Schmelzleiter;Fig. 7 shows, in a view corresponding to Fig. 4, an alternative embodiment with a groove for the fuse element;

Fig. 8 veranschaulicht eine Art der Befestigung der beiden Teile miteinander;
10Fig. 8 illustrates one way of attaching the two parts together;
10

Fig. 9 dient zur Erläuterung einer Ausführungsform ohne vorgefertigte Nuten für den Schmelzleiter und als Variante der Befestigung mit einer klebenden Folie;Fig. 9 serves to explain an embodiment without prefabricated grooves for the fusible conductor and as a variant of fastening with an adhesive film;

Fig. 10 zeigt eine Seitenansicht eines von zwei identischen, halbschalenförmigen Teilen in seinem unbehandelten Zustand für eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung;Fig. 10 shows a side view of one of two identical half-shell-shaped parts in its untreated state for another preferred embodiment of the invention;

Fig. 11 ist eine Draufsicht auf das in Fig. 10 dargestellte Teil ;Fig. 11 is a plan view of the part shown in Fig. 10;

Fig. 12 ist eine Ansicht des in Fig. 10 und 11 dargestellten Teils von rechts;
25Fig. 12 is a right side view of the part shown in Figs. 10 and 11;
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Fig. 13 zeigt die Seitenansicht des Teils von Fig. 11, nachdem es metallisiert ist;Fig. 13 shows the side view of the part of Fig. 11 after it has been metallized;

Fig. 14 ist eine Draufsicht auf das in Fig. 13 dargestellte Teil;Fig. 14 is a plan view of the part shown in Fig. 13;

Fig. 15 ist eine Ansicht des in Fig. 13 und 14 dargestellten Teils von rechts;Fig. 15 is a right side view of the part shown in Figs. 13 and 14;

Fig. 16 zeigt eine Seitenansicht eines Paars von TeilenFig. 16 shows a side view of a pair of parts

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von Fig. 13 - 15, nachdem es metallisiert, zusammengefügt, mit einem Schmelzleiter versehen und verlötet ist;from Fig. 13 - 15, after it has been metallized, assembled, provided with a fusible conductor and soldered;

Fig. 17 ist eine Schnittansicht des in Fig. 16 dargestellten Teils;Fig. 17 is a sectional view of the part shown in Fig. 16;

Fig. 18 eine Ansicht des in Fig. 16 und 17 dargestelltenFig. 18 is a view of the device shown in Fig. 16 and 17.

Teils von rechts;
10Partly from the right;
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Fig. 19 eine perspektivische Seitenansicht eines vonFig. 19 is a perspective side view of one of

zwei identischen Teilen in seinem unbehandelten Zustand für eine weitere bevorzugte Ausführungsform; und
15two identical parts in its untreated state for a further preferred embodiment; and
15

Fig. 20 eine perspektivische Seitenansicht eines vonFig. 20 is a perspective side view of one of

zwei identischen Teilen in seinem unbehandelten Zustand für eine weitere bevorzugte Ausführungsform mit ähnlichem Aufbau wie in Fig. 10 - 12. 20two identical parts in its untreated state for a further preferred embodiment with a similar structure as in Fig. 10 - 12. 20

Das in den Ficjuren 1, 2 und 3 dargestellte Teil ist eine Halbschale 1 aus einem elektrisch isolierenden, hitzebeständigen Keramikwerkstoff, der außerdem über eine geringe Wärmeleitfähicfkeit verfügt. Die Halbschale 1 hat die Form eines flachen Quaders und weist an ihrer Oberseite eine Mulde 2 auf, die sich innerhalb der äußeren Grenzen der Halbschale 1 und bis in eine bestimmte Tiefe erstreckt. Zwischen der Mulde 2 und je einer Stirnseite der Halbschale 1 ist in ihrer Oberfläche je eine Nut 3 mit halbkreisförmigern Querschnitt ausgebildet, wobei die beiden Nuten 3 axial zueinander ausgerichtet sind.The part shown in figures 1, 2 and 3 is a half-shell 1 made of an electrically insulating, heat-resistant ceramic material, which also has a low thermal conductivity. The half-shell 1 has the shape of a flat cuboid and has a depression 2 on its upper side, which extends within the outer limits of the half-shell 1 and to a certain depth. Between the depression 2 and each end face of the half-shell 1, a groove 3 with a semicircular cross-section is formed in its surface, with the two grooves 3 being aligned axially with one another.

Die Sicherung wird dadurch gebildet, daß man in die Nuten 3 einen Schmelzleiter 5 einlegt, wie in Fig. 5 gezeigt, und anschließend eine weitere Halbschale 1 spiegelverkehrtThe fuse is formed by inserting a fusible conductor 5 into the grooves 3, as shown in Fig. 5, and then inserting another half-shell 1 in a mirror image

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darauflegt. Zur Befestigung der Halbschalen 1 miteinander dienen zwei U-förmige Metallklammern 6, welche die beiden Halbschalen 1 an den Enden, an denen der Schmelzleiter austritt, umgreifen, so daß der in Fig. 6 gezeigte Gesamtaufbau entsteht.Two U-shaped metal clamps 6 are used to fasten the half-shells 1 together, which grip the two half-shells 1 at the ends where the fusible conductor emerges, so that the overall structure shown in Fig. 6 is created.

Die Metallklammern 6 dienen nicht nur zur Befestigung der beiden Halbschalen 1 miteinander, indem sie diese federnd umklammern, sondern außerdem als äußere elektrisehe Anschlüsse der Sicherung. Dazu sind sie bei einer Ausführungsform elektrisch mit dem Schmelzleiter 5 verbunden, indem der Schmelzleiter 5 unter der jeweiligen Metallklammer 6 ein- oder zweimal abknickt, wobei bei größeren Dicken des Schmelzleiters 5 eine nicht eingezeichnete Nut vorgesehen sein sollte, in die er sich schmiegen kann. Der elektrische Kontakt kann rein mechanisch erfolgen. Bei einer anderen Ausführungsform der elektrischen Verbindung endet der Schmelzleiter 5 unmittelbar an seiner Austrittsstelle aus den Halbschalen 1, wobei eine zuverlässige elektrische Verbindung durch Schweißen oder Löten erzielt wird, indem eine geeignet plazierte Schmelzperle oder vorhandene Lötmittelstellen an den Enden des Schmelzleiters 5 oder an den Innenseiten der Metallklammern 6 durch Erhitzen der Metallklammern 6 von außen zum Schmelzen gebracht werden. Durch Kombinieren der vorbeschriebenen Verbindungsmöglichkeiten läßt sich, falls erforderlich, eine noch großflächigere und damit sicherere Verbindung erzielen.The metal clips 6 are not only used to fasten the two half-shells 1 together by clamping them together in a spring-loaded manner, but also as external electrical connections of the fuse. In one embodiment, they are electrically connected to the fusible conductor 5 by the fusible conductor 5 bending once or twice under the respective metal clip 6, whereby, if the fusible conductor 5 is thicker, a groove (not shown) should be provided into which it can nestle. The electrical contact can be made purely mechanically. In another embodiment of the electrical connection, the fusible conductor 5 ends directly at its exit point from the half-shells 1, whereby a reliable electrical connection is achieved by welding or soldering by melting a suitably placed melt bead or existing solder points on the ends of the fusible conductor 5 or on the inside of the metal clips 6 by heating the metal clips 6 from the outside. By combining the connection options described above, an even larger and therefore more secure connection can be achieved if necessary.

Der Schmelzleiter 5 verläuft bei der bevorzugten Ausführungsform gerade und damit freischwebend zwischen den beiden Halbschalen 1 hindurch. Die Tiefe der Mulde 2 ist so gewählt, daß der Schmelzleiter 5 auch bei Längung durch Erhitzen bis zu seinem Schmelzpunkt den Boden der Mulde 2 nicht berühren kann, so daß eine vorausbestimm-In the preferred embodiment, the fusible conductor 5 runs straight and thus freely suspended between the two half-shells 1. The depth of the trough 2 is selected so that the fusible conductor 5 cannot touch the bottom of the trough 2 even when it is elongated by heating up to its melting point, so that a predetermined

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bare Wärmeableitung und somit ein genau definiertes Ansprechen der Sicherung gewährleistet ist.effective heat dissipation and thus a precisely defined response of the fuse is guaranteed.

Die Metallklammern 6 sind vorzugsweise einfach durch Biegen hergestellt. Damit die Metallklammern 6 bündig an den Halbschalen 1 anliegen, sind die von den Metallklammern 6 umgriffenen Kanten der Halbschalen 1 leicht angefast bzw. abgerundet. Außerdem erstrecken sich die Metallklammern 6 bei der bevorzugten Ausführungsform über die gesamte Breite der Schmelzleiter-Austrittsseiten der beiden Halbschalen 1.The metal clamps 6 are preferably simply manufactured by bending. So that the metal clamps 6 lie flush against the half-shells 1, the edges of the half-shells 1 that are gripped by the metal clamps 6 are slightly chamfered or rounded. In addition, in the preferred embodiment, the metal clamps 6 extend over the entire width of the fusible conductor outlet sides of the two half-shells 1.

Zu einem runden Schmelzleiter 5 passende Nuten 3 sind halbkreisförmig, wie in Fig. 4 gezeigt. Andererseits kann es wünschenswert sein, für einen möglichst geringen Wärmetransport zwischen dem Schmelzleiter und den Halbschalen 1 gemäß Fig. 7 V-förmige Nuten 7 vorzusehen, an denen der runde Draht nur linienförmig anliegt. Nuten 7 würden sich außerdem gut zur Aufnahme eines Drahts mit quadratischem Querschnitt eignen.Grooves 3 suitable for a round fusible conductor 5 are semicircular, as shown in Fig. 4. On the other hand, it may be desirable to provide V-shaped grooves 7, against which the round wire only rests linearly, in order to minimize heat transfer between the fusible conductor and the half-shells 1 as shown in Fig. 7. Grooves 7 would also be well suited to accommodating a wire with a square cross-section.

Anstelle separat vorgefertigter Metallklammern 6 ist bei einer anderen Ausführungsform, die in Figur 13 dargestellt ist, eine Metallisierung der Schmelzleiter-Kontaktflächen und gegebenenfalls daran angrenzender Bereiche der Halbschalen 1 vorgesehen. Diese dient sowohl zur elektrischen Kontaktierung mit dem Schmelzleiter 5 als auch vorzugsweise zur Lötbefestigung der beiden Halbschalen 1 miteinander und gegebenenfalls auch zum Herstellen der elektrischen Anschlüsse.Instead of separately prefabricated metal clamps 6, another embodiment, which is shown in Figure 13, provides for metallization of the fusible conductor contact surfaces and, if applicable, adjacent areas of the half-shells 1. This serves both for electrical contact with the fusible conductor 5 and, preferably, for soldering the two half-shells 1 together and, if applicable, also for establishing the electrical connections.

Zusätzlich zu der mechanischen Verbindung der beiden Halbschalen durch die Metallklammern 5 oder durch eine entsprechende Metallisierung als Voraussetzung für eine Befestigung durch Verlöten oder auch statt dessen kön-In addition to the mechanical connection of the two half-shells by means of the metal clamps 5 or by means of an appropriate metallization as a prerequisite for fastening by soldering or instead of this,

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nen die beiden Halbschalen 1 durch Kleben miteinander verbunden sein. Der Klebstoff befindet sich dann auf den aneinander angrenzenden Flächen der beiden Halbschalen und gegebenenfalls zusätzlich unter den Metallklammern 6. Vorzugsweise übernimmt der Klebstoff auch eine Abdichtfunktion, und er muß elektrisch gut isolieren. Darüber hinaus wäre es auch günstig, wenn er einen Lichtbogen, der sich beim Durchschmelzen des Schmelzleiters 5 bildet, unterdrückt bzw. seine Entwicklung hemmt. Geeignete Klebwerkstoffe finden sich als anorganische Klebstoffe unter Keramikklebstoffen auf Basis verschiedener Metalloxide wie SiO-, ZrO₂, Si°2' ^&Mgr;·^{?0 un(}^ ^A"^2^O3 ^oc^^{er a}^-^{s a}^-^s organische Klebstoffe in Form von Epoxidharzen, Silanen, Silikonelastomeren, Silikonharz und Silikonkautschuk. Außerdem kommen verschiedene Spezialkleber wie Cyanacrylat, Metacrylat oder Polyurethane und manche Thermoplaste oder Duroplaste in Betracht.The two half-shells 1 can be connected to one another by gluing. The adhesive is then located on the adjacent surfaces of the two half-shells and, if necessary, also under the metal clamps 6. The adhesive preferably also has a sealing function and must be good electrical insulation. In addition, it would also be advantageous if it suppressed an arc that forms when the fusible conductor 5 ^melts or inhibited its development. Suitable adhesive materials can be found as inorganic adhesives among ceramic adhesives based on various metal oxides such as SiO-, ^ZrO ₂ , ^SiO 2 ^, ^and ^organic adhesives in the form of epoxy resins, ^silanes , silicone elastomers, silicone resin and silicone rubber. Various special adhesives such as cyanoacrylate, methacrylate or polyurethane and some thermoplastics ^or duroplastics can also be considered.

Für das Zusammenkleben der Halbschalen bei der Fertigung kann es vorteilhaft sein, die Halbschalen 1 an ihren jeweils benachbarten Kanten, die parallel zum Schmelzleiter 5 verlaufen, mit Fasen 8 zu versehen (Fig. 8). Dadurch entstehen keilförmige Nuten, die ein Klebstoff ausfüllt.For gluing the half-shells together during production, it can be advantageous to provide the half-shells 1 with bevels 8 on their adjacent edges, which run parallel to the fusible conductor 5 (Fig. 8). This creates wedge-shaped grooves that are filled with an adhesive.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann auf die Nuten 3 verzichtet werden, indem eine mindestens der Dicke des Schmelzleiters 5 entsprechende Zwischenlage 10 zwischen den beiden Halbschalen 1 vorgesehen wird, wie in Fig.According to a further embodiment, the grooves 3 can be dispensed with by providing an intermediate layer 10 corresponding at least to the thickness of the fusible conductor 5 between the two half-shells 1, as shown in Fig.

gezeigt. Beim Zusammenfügen der beiden Halbschalen dringt der dazwischengelegte Schmelzdraht 5 in die nachgiebige, vorzugsweise aus Kunststoff bestehende Zwischenlage 10 ein - oder ist bereits vorher in diese eingearbeitet - und wird durch dass Kunsts to ff material fixiert, was nicht im einzelnen darcjestellt ist. Das Kunststoffmaterial dershown. When the two half shells are joined together, the melting wire 5 inserted between them penetrates into the flexible intermediate layer 10, which is preferably made of plastic - or is already incorporated into it beforehand - and is fixed by the plastic material, which is not shown in detail. The plastic material of the

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Zwischenlage 10 kann außerdem wie der zuvor beschriebene Klebstoff klebende, abdichtende und einen eventuell auftretenden Lichtbogen löschende Eigenschaften aufweisen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 sind keine Mulden 2 vorgesehen, und der Schmelzleiter 5 ist auf seiner gesamten Lange in der Zwischenschicht 10 eingebettet. Für einen gleichmäßigen Wärmeübergang entlang des Schmelzleiters 5 kann dieser hier wie auch in den übrigen Ausführungsformen mit einem isolierenden Material ummantelt sein.Intermediate layer 10 can also have adhesive, sealing and arc-extinguishing properties like the previously described adhesive. In the embodiment according to Fig. 9, no troughs 2 are provided and the fusible conductor 5 is embedded in the intermediate layer 10 over its entire length. For uniform heat transfer along the fusible conductor 5, this can be coated with an insulating material here as well as in the other embodiments.

Falls Mulden 2 vorgesehen sind, ist der entstehende Hohlraum zum Löschen von Lichtbogen vorzugsweise nicht mit Luft, sondern mit einem geeigneten Gas oder anderen Medium ausgefüllt.If troughs 2 are provided, the resulting cavity for extinguishing arcs is preferably not filled with air, but with a suitable gas or other medium.

Die Metallklammern 6 müssen besonders federnde und gute Kontakteigenschaften besitzen. Messing und andere Kupferlegierungen wie zum Beispiel Kupfer-Beryllium erfüllen diese Forderungen. Für einen guten Kontakt bzw. für ein erleichtertes späteres Anlöten können die Metallklammern 6 bzw. die diesen entsprechenden Metallisierungen vernickelt und/oder verzinkt sein. Falls man eine Ausführungsform benötigt, die auch zur herkömmlichen Montage geeignet ist, lassen sich die Metallklammern 6 ohne weiteres mit entsprechenden Anschlüssen versehen, indem Leitungsstücke aus Draht, Flachdraht oder Metallband daran angeschweißt oder angelötet werden.The metal clamps 6 must have particularly resilient and good contact properties. Brass and other copper alloys, such as copper-beryllium, meet these requirements. For good contact or to make subsequent soldering easier, the metal clamps 6 or the corresponding metallizations can be nickel-plated and/or galvanized. If a design is required that is also suitable for conventional assembly, the metal clamps 6 can easily be provided with appropriate connections by welding or soldering pieces of wire, flat wire or metal strip onto them.

In den Figuren 10 bis 18 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Sicherung weist, wie auch die anderen Ausführungsformen, zwei halbschalenförmige Teile 1 auf.Figures 10 to 18 show a further embodiment of the invention. The fuse, like the other embodiments, has two half-shell-shaped parts 1.

Das Teil 1 besteht dabei jeweils aus einem MittenbereichPart 1 consists of a middle area

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12 und zwei Seitenbereichen 14 und 16, die in bezug auf die Höhe des Mittenbereichs 12 dünner ausgebildet sind. Der Mittenbereich 12 wird jeweils durch eine am Längsrand angeformte Erhebung gebildet, die in der Art einer im Querschnitt rechteckigen Leiste aus dem Teil 1 hervorsteht. 12 and two side areas 14 and 16, which are thinner in relation to the height of the central area 12. The central area 12 is formed by a raised portion formed on the longitudinal edge, which protrudes from the part 1 in the manner of a strip with a rectangular cross section.

In den Teilen 1 ist jeweils auf der einander gegenüberliegenden Seite der beiden Teile 1 eine Mulde 2 eingearbeitet. Im Gegensatz zu den oben erwähnten Ausführungsformen weist, das Teil 1 keine Nut 3 auf. Diese erübrigt sich bei dieser Ausführungsform, da der Schmelzleiter 5 durch die dünner ausgebildeten Seitenbereiche 14 und 16 bzw. durch die Erhebung im Mittenbereich 12 ohne weiteres zwischen den Teilen 1 angeordnet werden kann.A recess 2 is incorporated into the parts 1 on the opposite side of the two parts 1. In contrast to the embodiments mentioned above, the part 1 does not have a groove 3. This is not necessary in this embodiment, since the fusible conductor 5 can easily be arranged between the parts 1 due to the thinner side areas 14 and 16 or due to the elevation in the middle area 12.

Der Übergang von dem Seitenbereich 14, 16 zu dem Mittenbereich 12 ist für die Metallisierung als Fase 141 bzw. 161 ausgebildet, siehe insbesondere Fig. 10 und 11, wodurch sie einfacher aufbringbar ist. Aus demselben Grund sind die Ecken 11 des die beiden Teile 1 umfassenden Körpers der Sicherung jeweils abgeschrägt. Dies ist recht deutlich den Fig. 11, 14 und 17 zu entnehmen. Durch die abgeschrägten Ecken 11 wird zudem verhindert, daß der Metallisierungswerkstoff seitlich über das Teil 1 hinaussteht. The transition from the side area 14, 16 to the middle area 12 is designed as a bevel 141 or 161 for the metallization, see in particular Fig. 10 and 11, which makes it easier to apply. For the same reason, the corners 11 of the body of the fuse, which includes the two parts 1, are each beveled. This can be seen quite clearly in Fig. 11, 14 and 17. The beveled corners 11 also prevent the metallization material from protruding laterally beyond the part 1.

In den Figuren 10 bis 12 ist das Teil unbehandelt und in den Figuren 13 bis 15 metallisiert dargestellt. Bei dem Teil 1 werden dabei jeweils die Seitenbereiche 14 und 16 metallisiert. Entweder wird eine ablegierte Metalllegierung verwendet, oder die Metallisierung wird anschließend mit einer Diffusionssperre versehen, die ein Ablegieren der Metallisierung verhindert. Durch die gegenüber dem Mittenbereich 12 dünnere Ausbildung der Seitenbe-In Figures 10 to 12 the part is shown untreated and in Figures 13 to 15 it is shown metallized. In the case of part 1, the side areas 14 and 16 are metallized. Either an alloyed metal alloy is used, or the metallization is then provided with a diffusion barrier that prevents the metallization from alloying. Due to the thinner design of the side areas compared to the central area 12,

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reiche 14 und 16 ist Raum für den Metallisierungswerkstoff geschaffen, so daß die Teile 1 unmittelbar mit ihren Erhebungen aufeinanderliegen können. Beim Zusammendrücken der beiden halbschalenformigen Teile 1 im Bereich des durch die Mulden 2 und die Erhebungen gebildeten Hohlraums wird dieser somit vollständig abgeschlossen.Space is created for the metallization material in the areas 14 and 16, so that the parts 1 can lie directly on top of one another with their elevations. When the two half-shell-shaped parts 1 are pressed together in the area of the cavity formed by the depressions 2 and the elevations, this is completely closed off.

In den Figuren 16 bis 18 sind die beiden Teile 1 übereinander angeordnet und schließen den Schmelzleiter 5 ein, der durch Hochtemperaturlot 18 an einem Teil 1 befestigt ist. Weiterhin sind die Teile 1 in den Seitenbereichen 14 und 16 insbesondere jeweils im mittleren Abschnitt, der den Schmelzleiter 5 trägt, durch das Hochtemperaturlot 18 miteinander verlötet. Die beiden halbschalenformigen Teile 1 werden also nur noch über das Lot 18 bzw. die Metallisierung miteinander verbunden und nicht mehr geklammert, wodurch sich die Herstellungskosten weiter vermindern. Statt Hochtemperaturlot kann ein leitfähiges Epoxydharz Verwendung finden, das bei niedriger Temperatur aushärtet.In Figures 16 to 18, the two parts 1 are arranged one above the other and enclose the fusible conductor 5, which is attached to a part 1 by high-temperature solder 18. Furthermore, the parts 1 are soldered together in the side areas 14 and 16, in particular in the middle section that carries the fusible conductor 5, by the high-temperature solder 18. The two half-shell-shaped parts 1 are therefore only connected to one another via the solder 18 or the metallization and are no longer clamped, which further reduces the manufacturing costs. Instead of high-temperature solder, a conductive epoxy resin that hardens at a low temperature can be used.

Möglicherweise in den Hohlraum eindringende Waschflüssigkeiten von Leiterplatten, die bei Undichtigkeit zwischen den Halbschalen beim Waschvorgang der Leiterplatten eindringen können, beeinträchtigen das Abschaltverhalten der Sicherung nicht, so daß es ausreichend ist, daß die beiden Teile 1 vorzugsweise nur noch über die Metallisierung und/ oder über das Lot 18 miteinander verbunden werden.Any washing liquids from circuit boards that may penetrate into the cavity if there is a leak between the half-shells during the washing process of the circuit boards do not affect the switch-off behavior of the fuse, so that it is sufficient that the two parts 1 are preferably only connected to one another via the metallization and/or via the solder 18.

In einem in dein Figuren 10 bis 18 nicht dargestellten Arbeitsschritt wird der Schmelzleiter 5 nahe an den Teilen 1 abgetrennt. Anschließend können die Stirnflächen für die äußeren Anschlüsse nachverzinnt werden. Dafür gibt es verschiedene Möglichkeiten. Die Stirnflächen können in eine Lotpaste getaucht werden, um Lot durch Wärmezufuhr aufschmelzen. Weiterhin können die Stirnflächen auch im Wellenlotbad bzw. in einem Schwallbad verzinnt werden. DieIn a step not shown in Figures 10 to 18, the fusible conductor 5 is cut off close to the parts 1. The end faces for the external connections can then be re-tinned. There are various ways of doing this. The end faces can be dipped into a solder paste to melt the solder by applying heat. The end faces can also be tinned in a wave solder bath or in a wave bath. The

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dafür benötigte Temperatur darf dabei die Schmelztemperatur des Hochtemperaturlotes 18 zum Befestigen des Schmelzleiters 5 und der beiden Teile 1 nicht erreichen.The temperature required for this must not reach the melting temperature of the high-temperature solder 18 for fastening the fusible element 5 and the two parts 1.

In den Figuren 19 und 20 sind zwei weitere Ausführungsformen der Erfindung dargestellt, die im wesentlichen die Merkmale der Ausführungsform der Figuren 10 bis 18 aufweisen. Die Teile 1 sind nämlich mit den zwei in bezug auf den Mittenbereich 12 dünneren Seitenbereichen 14 und 16 versehen. Zudem sind die Seitenbereiche 14 und 16 gegenüber dem Mittenbereich 12 in bezug auf ihre Breite schmaler ausgebildet. Beide Ausführungsformen zeichnen sich durch eine symmetrische Ausbildung aus, so daß sowohl die Oberseite als auch die Unterseite den Schmelzleiter 5 einschließen kann. Dies hat den Vorteil, daß nicht darauf geachtet werden muß, ob bei der Herstellung die richtige Seite des Teils 1 dem Schmelzleiter 5 zugewandt ist, d. h. es muß also nicht mehr zwischen einer Oberseite und einer Unterseite unterschieden werden, wodurch sich der Fertigungssprozeß vereinfacht. Somit werden die Produktionskosten weiter vermindert.Figures 19 and 20 show two further embodiments of the invention, which essentially have the features of the embodiment of Figures 10 to 18. The parts 1 are provided with two side regions 14 and 16 that are thinner in relation to the central region 12. In addition, the side regions 14 and 16 are narrower in relation to the central region 12 in terms of their width. Both embodiments are characterized by a symmetrical design, so that both the top and the bottom can enclose the fusible conductor 5. This has the advantage that it is not necessary to pay attention to whether the correct side of the part 1 is facing the fusible conductor 5 during production, i.e. it is no longer necessary to distinguish between a top and a bottom, which simplifies the manufacturing process. This further reduces production costs.

Bei der Ausführungsform gemäß Figur 19 ist jeweils der Übergang zwischen der Stirnseite und dem Seitenbereich 14, 16 als Fase 20 und der Übergang zwischen dem Seitenbereich 14, 16 und dem Mittenbereich 12 als Fase 22 ausgebildet .In the embodiment according to Figure 19, the transition between the front side and the side region 14, 16 is designed as a chamfer 20 and the transition between the side region 14, 16 and the central region 12 is designed as a chamfer 22.

Die Ausführungsform des Teils 1 gemäß der Figur 20 verjungt sich von der Erhebung des Mittenbereichs 12 jeweils in Richtung auf die Stirnseite des Teils 1.The embodiment of part 1 according to Figure 20 tapers from the elevation of the central region 12 in the direction of the front side of part 1.

Wie in den vorhergehenden Ausführungsformen werden die Teile 1 metallisiert, der Schmelzleiter 5 mittels Hochtemperaturlot befestigt und die beiden Teile 1 gleichzeitigAs in the previous embodiments, the parts 1 are metallized, the fusible conductor 5 is attached using high-temperature solder and the two parts 1 are simultaneously

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oder anschließend durch Verlöten fest miteinander verbunden.or subsequently firmly connected by soldering.

Es wurde insbesondere eine Ausführungsform verwirklicht, die bei einer anliegenden Spannung von 63 Volt und bei einem Strombereich von 0,1 bis 2,5 A ein Schaltvermögen von mehr als 50 A aufweist. Diese Sicherung mißt in einem praktischen Ausführungsbeispiel von Anschlußende zu Anschlußende 5,1 mm, ist 3,5 mm breit und einschließlich der in Fig. 6 gezeigten möglichen U-förmigen Anschlüsse 2,9 mm hoch. Diese Maße führen im Vergleich zu herkömmlichen Röhrchensicherungen zu einer erheblichen Platzersparnis. Diese Platzersparnis sowie die automatisierbare Fertigung aus preiswerten Bauteilen gehen unmittelbar auf die beschriebene Schichtbauweise zurück. Der Einsatzbereich der Sicherung läßt sich durch entsprechende Wahl des Schmelzleitermaterials und der Schmelzleitergeometrie über einen weiten Bereich variieren, wobei jeweils die gleichen Grundbauteile Verwendung finden können. Auch kann man gleiche Halbschalen 1 mit jeweils vorgegebenen Nuten 3 für verschieden dicke Schmelzleiter 5 verwenden, indem die verschiedenen Schmelzleiter mit einem konstanten Außendurchmesser z. B. kunststoffummantelt sind. Wenn der Schmelzleiter 5 in einer Zwischenschicht 10 eingebettet ist, sind verschiedene Durchmesser ohnehin unproblematisch.In particular, an embodiment was implemented that has a switching capacity of more than 50 A at an applied voltage of 63 volts and a current range of 0.1 to 2.5 A. In a practical example, this fuse measures 5.1 mm from connection end to connection end, is 3.5 mm wide and 2.9 mm high including the possible U-shaped connections shown in Fig. 6. These dimensions lead to a considerable space saving compared to conventional tube fuses. This space saving and the automated production from inexpensive components are directly due to the layered construction described. The application area of the fuse can be varied over a wide range by selecting the appropriate fuse element material and the fuse element geometry, whereby the same basic components can be used in each case. It is also possible to use the same half-shells 1 with predetermined grooves 3 for fuse elements 5 of different thicknesses by connecting the various fuse elements with a constant outer diameter, e.g. B. are plastic-coated. If the fusible conductor 5 is embedded in an intermediate layer 10, different diameters are not a problem anyway.

Die freiliegenden Außenflächen der Halbschalen 1 eignen sich gut zur Kennzeichnung der Sicherung. Eine Kennzeichnung läßt sich entweder vor dem Brennen im "grünen Zustand" der Keramik in die Halbschalen einprägen oder am Ende des Fertigungsprozesses der Sicherung mit Hilfe einer Drucktechnik farbig aufbringen. Eine Kennzeichnung läßt sich außerdem in eine Kunststoffumspritzung' einprägen, die die Sicherung teilweise umgibt und die beiden Halbschalen 1 neben den zuvor beschriebenen Maßnahmen zusammenhält.The exposed outer surfaces of the half-shells 1 are well suited for marking the fuse. A marking can either be embossed into the half-shells before firing when the ceramic is in the "green state" or can be applied in color at the end of the fuse manufacturing process using a printing technique. A marking can also be embossed into a plastic overmold that partially surrounds the fuse and holds the two half-shells 1 together in addition to the measures described above.

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Der Aufbau des Sicherungskörpers aus zwei Halbschalen ermöglicht außerdem eine einfache automatische Fertigung. Beispielsweise können in einer Reihe mit oder ohne Abstand hintereinander angeordnete Halbschalen 1 fortlaufend mit einem langen Schmelzleiter 5 bestückt werden, wobei der Schmelzleiter 5 zwecks einfacher Handhabung erst nach dem Anheften auf der betreffenden Halbschale 1 oder nach dem Aufbringen der jeweils zweiten Halbschale 1 auf die passende Länge abgeschnitten wird.The construction of the fuse body from two half-shells also enables simple automatic production. For example, half-shells 1 arranged one behind the other in a row with or without a gap can be continuously equipped with a long fusible element 5, whereby the fusible element 5 is only cut to the appropriate length after it has been attached to the relevant half-shell 1 or after the second half-shell 1 has been applied in order to make handling easier.

Claims

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Protection claims

1. Electrical fuse in sandwich construction with a fusible conductor, characterized by a body which is formed from two interconnected parts (1) made of electrically insulating and heat-resistant material such as ceramic, which enclose a fusible conductor (5) between them, which extends from an electrical connection on a first side of the body to an electrical connection on a second side of the body opposite the first side.

2. Fuse according to claim 1, characterized in that the body and its parts (1) are essentially cuboid-shaped.

3. A fuse according to claim 1 or 2, characterized in that the body is relatively flat in the transverse direction to the connecting plane of the parts (1).

4. A fuse according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the parts (1) is hollowed out in the shape of a bowl or trough and faces the other with its hollowed out side.

5. A fuse according to claim 4, characterized in that both parts are hollowed out in the shape of a bowl or trough.

6. Fuse according to claim 4 or 5, characterized in that the

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The cavity (2) created by the cavities is sealed off from the outside of the fuse and, if necessary, filled with an arc-extinguishing medium.
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7. Fuse according to one of the preceding claims, characterized in that the material of the parts (1) is ceramic with a low thermal conductivity.

8. Fuse according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the parts (1) has at least one groove (3) for receiving the fusible conductor (5).

9. Fuse according to claim 8, characterized in that one or more of the grooves (3) have a semicircular cross-section.

10. Fuse according to claim 8, characterized in that one or more of the grooves (3) have a V-shaped cross-section.

11. Fuse according to one of the preceding claims, characterized in that the two parts (1) are glued together with a ceramic adhesive based on metal oxide, an epoxy adhesive, an adhesive based on acrylates or polyurethanes or a thermo- or duroplastic adhesive.

12. Fuse according to claim 11, characterized in that the adhesive has electrically insulating, sealing and arc-extinguishing properties.

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13. A fuse according to any one of the preceding claims, characterized in that the two parts (1) are connected to one another by means of two U-shaped metal clips (6), which are respectively attached to the first and second sides.

14. Fuse according to claim 13, characterized in that the U-shaped metal clips

(6) the two parts (1) engage springily.

15. A fuse according to claim 13 or 14, characterized in that the two parts (1) are rounded or provided with bevels at the edges which engage around the metal clamps (6).

16. Fuse according to one of claims 1 to 12, characterized in that the two parts (1) are connected to one another by metallization of the first and second sides and by solder, in particular high-temperature solder.

17. Fuse according to one of the preceding claims, characterized in that the fusible conductor

(5) is a wire with a round or rectangular cross-section.

18. Fuse according to one of the preceding claims, characterized in that the fusible conductor (5) has an insulating sheath.

19. Fuse according to one of claims 4 to 17, characterized in that the fusible conductor (5) runs along a section through the body in a self-supporting manner.

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20. Fuse according to one of claims 13 to 19, characterized in that the metal clips (6) or the metallization form the external connections of the fuse.

21. Fuse according to claim 20, characterized in that the fusible conductor (5) is placed under the metal clamps (6) on the first and second sides.

22. Fuse according to claim 20, characterized in that the fusible conductor ends where it exits the body and contacts the terminals with electrical connection.

23. Fuse according to one of claims 20 to 22, characterized in that the connections in the form of the metal clamps (6) and the fusible conductor (5) are electrically connected to one another by spring force.

24. Fuse according to one of claims 20 to 22, characterized in that the metal clamps (6) and the fusible conductor (5) are soldered or welded together.

25. Fuse according to one of claims 20 to 24, characterized in that the metal clips (6) are made of brass.

26. Fuse according to one of claims 20 to 25, characterized in that the metal clips (6) are nickel-plated.

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27. Fuse according to one of claims 20 to 26, characterized in that the metal clips (6) are tinned.

28. A fuse according to one of the preceding claims, characterized by a flexible intermediate layer (10), for example made of plastic, between the two parts (1) of the body.

29. Fuse according to claim 18 or 28, characterized in that the insulating sleeve or the intermediate layer (10) consists of an adhesive, sealing and arc-extinguishing plastic.

30. Fuse according to one of the preceding claims, characterized in that it is at least partially plastic-coated as a whole.

31. Fuse according to one of the preceding claims, characterized in that flexible conductor pieces made of wire, flat wire or metal strip are welded or soldered to the connections or metal clamps (6).

32. Fuse according to one of the preceding claims, characterized in that it has a switching capacity of at least 50 A at an applied voltage of 63 V and a current range of 0.1 to 2.5 A.

33. Fuse according to claim 32, characterized in that it has a length including the terminals of about 5 mm, a width of about 3.5 mm and a height of less than 3 mm.

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points.

34. Fuse according to one of the preceding claims, characterized by a symmetrical design of at least one part (1), so that its upper side as well as its lower side are suitable for enclosing the fusible conductor (5).

35. Fuse according to one of the preceding claims, characterized in that at least one part (1) is provided with a central region (12) and two side regions (14, 16) next to the central region (12), wherein the side region (14, 16) is thinner in relation to the height of the central region (12).

36. Fuse according to one of the preceding claims, characterized in that at least one part (1) is provided with a central region (12) and two side regions (14, 16) next to the central region (12), whereby the side region (14, 16) is narrower in relation to the width of the central region (12).

37. Fuse according to claim 35 or 36, characterized in that the side region (14, 16) tapers from the central region (12) to the front side.

38. Fuse according to claim 35, 36 or 37, characterized in that the transition from the side region (14, 16) to the front side and/or the transition from the side region (14, 16) to the central region (12) is designed as a bevel (20, 22).

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39. Safety device according to claim 2 and in particular one of claims 3 to 37, characterized in that the corners (11) of the cuboid-shaped body are beveled.