[发明专利]电保险装置、用于其的型坯、及制造该保险装置的方法

说明书

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的、用于制造电的保险装置、特别是熔断器的方法、一种电的保险装置以及一种用于制造保险装置的型坯。

在熔断器领域中目前的现有技术是所谓的细保险丝(Fein-sicherung)，该细保险丝例如由在两端具有金属罩的、小型的玻璃管或陶瓷管制成，在金属罩之间设置有保险丝或熔丝。该熔丝是暴露的或埋入石英砂中。该保险装置通常还称为闪管保险丝(Flimmrohr-sicherungen)或玻璃管保险丝。

扁形插头保险丝也是现有技术，该扁形插头保险丝仅被应用于低电压并且主要应用在机动车中。常用的实施方式是标准扁形保险装置和微型扁形保险装置。变型在没有壳体的情况下用于应用在螺丝接线夹中。这是具有标定的电流额定值的金属元件。

本发明的目的在于，提出一种电保险装置、特别是熔断器，该保险装置可靠地使电路防止受到过载，然而与常用的保险装置类型相比能以明显较少的耗费并且因此明显较低的成本来制造。

根据本发明，所述目的通过权利要求1的特征来实现。

通过下述方式使得电保险装置一方面能够可靠地防止受到过载，并且另一方面能简单地且由此以较少的成本进行制造：连续的型坯通过挤压工艺由所述导电的材料和所述电绝缘的材料制成，并且在挤压工艺后，所述型坯在硬化、冷却或干燥之前或之后以所希望的长度进行切割并且设置有连接元件。

优选地，挤压工艺是一种共同挤出工艺。

与现有技术相比，完全新的且创造性的、用于电保险装置的设计方案在单级或多级的聚合物基的基础上进行研发。这种设计方案能使得几乎完全在所谓的挤压工艺中制造该保险装置。

当前的研究工作已经证明，具有不同特性的材料能通过挤出同时并且确定地成型，其中这种材料被埋入到由有机材料制成的适合的模具中。

这种方法称为共挤出并且非常形象地可与挤出彩色的牙膏相比较。由此可以获得例如长的、柱形的部件，该部件越过其直径具有不同的特性。

在这种共同挤出工艺中将电绝缘和导电的材料组合起来，然后可以由此制造根据本发明的电保险装置部件、例如电细保险丝。

专门地，在挤出物的中心设置一种能传导的相()，该能传导的相由电绝缘的相所包围。

能传导的相是传统的熔断保险丝，并且电绝缘的相代替传统的陶瓷体或玻璃体。

典型的流程可以如下：这两种基本物质-还称为给料-根据现有技术制备并且通过适合的挤出机来输送，从而在挤出料的中心形成能传导的相，该能传导的相由电绝缘的相包围。

在适合的干燥过程后——该干燥过程要与有机成分协调一致，形成复合材料，该复合材料能被容易地切割成确定的部分并且在两个端面上具有适合的、导电的、形式为罩或套的接头(参见图1和图2)。

如果电流流过该装置，则根据能传导的相的尺寸能实现：在确定的电过载时使相熔化并且使传导能力中断。

在正常工作时，电流流经集成到电路中的元件，该电流通过外部的相与该系统的其余组成部分绝缘。

通过根据本发明的设计方案能展示保险装置的常规的功能。

有利地，外部的、绝缘的相用导热陶瓷颗粒-例如Al₂O₃、ZrO₂、SiO₂、AlN或组合-来填充，该陶瓷颗粒确保了：在正常工作中良好地向外排出所产生的热量。

用作功能材料用的承载材料的、可应用的有机物质的光谱是广泛散布的并且根据要求从现有技术中选出。

耐高温的材料、例如PEEK、聚四氟乙烯衍生物(Teflonderivate)或聚乙烯(PE)、例如高密度(HD)聚乙烯或低密度(LD)聚乙烯适合用于根据本发明的保险装置。

所有常用的、能导电的物质可以被考虑作为在核心区域中的能传导的相，这种物质例如是金属颗粒、例如铜、银、金或也能传导的陶瓷-例如氮化钛(Titannitride)、铜酸盐，碳化硅、还可以是由碳制成的材料或者类似物。

在应用粉末时，填充度明显位于渗透阈值(Perkolationschwelle)之上，以便确保电传导能力。

在另一种变型中还可以设想，具有确定的电阻的、能传导的金属丝集成到挤压工艺中，从而类似于线缆的元件作为细保险丝形成。

同样可以考虑能传导的聚合物，该聚合物在常规意义上能实现熔丝的功能。

本发明的主要优点在于，功能材料的填充度允许保险装置的传导的或绝缘的特性的无级别的协调一致。