Elektrische Sicherung, insbesondere für die Verwendung im

Kfz-Bereich

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Sicherung zur Absicherung von elektrischen beziehungsweise elektronischen Leitungen und/oder Geräten vor unzulässig hohen Strömen. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf derartige elektrische Sicherungen, welche in Leitungsnetzen der Stromversorgung von Kraftfahrzeugen eingesetzt werden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf den Kfz-Bereich beschränkt. Die Erfindung betrifft ebenso Einzelsicherungen wie auch eine Zusammenstellung von mehreren Sicherungen in Form einer so genannten Stanzgittersicherung, bei welcher mehrere Sicherungen und/oder mehrere Leitungen in einem einzigen Bauteil kombiniert und integriert sind.

Im Stand der Technik ist es bekannt, so genannte Schmelzsicherungen aus Zink als leicht schmelzendes Material zu realisieren. Bei Schmelzsicherungen aus Zink besteht jedoch das Problem, dass diese für einen Anschluss an die elektrischen Leitungen und/oder Geräte nicht einfach direkt verschraubt werden können. Auf Grund der Fließfähigkeit des Materials Zink ist die Montagebefestigung und der Einbau derartiger Sicherungen schwierig zu realisieren und daher in der Regel kostenintensiv, weil zusätzliche Anschlussbauteile nötig sind.

In Kraftfahrzeugen wird im Stand der Technik heutzutage zur Absicherung von elektrischen Leitungen überwiegend ein Sicherungstyp mit der Bezeichnung Schmelzsicherung

eingesetzt. Derartige Schmelzsicherungen bestehen entweder aus Kupfer oder aus Zink. Die Montage und Befestigungsart von solchen heutzutage eingesetzten Sicherungen besteht zumeist aus einer Steckverbindung. Auch geschraubte Sicherungen werden im Stand der Technik heutzutage verwendet. Gesteckte Sicherungen im Kraftfahrzeugbereich sind hauptsächlich aus Zink gebildet, da hier die Fließfähigkeit des Materials nicht für eine Montage hinderlich ist. Geschraubte Sicherungen hingegen sind meist aus Kupfer.

Bei den im Stand der Technik bekannten Sicherungen aus Zink besteht in herstellungsbezogener Hinsicht ein Problem der Verarbeitung: Zink kann nur im Trockenraum auf Grund der Gefahr von Korrosion verbaut werden, was die Kosten derartiger Sicherungen erhöht. Vorteilhaft bei Zink als Material für Sicherungen sind einerseits der relativ niedrige Schmelzpunkt von etwa 420 C gegenüber demjenigen von etwa 1.080 C bei Kupfer oder Kupferlegierungen und andererseits die bessere Verarbeitbarkeit des relativ weichen Materials Zink. Dies bedeutet, dass Zinksicherungen bei gleicher oder besserer Schutzwirkung hinsichtlich des elektrischen Schutzes preisgünstiger sind als Kupfersicherungen. Die heutzutage bekannten Zinksicherungen haben jedoch den Nachteil, dass sie nicht einfach geschraubt werden dürfen auf Grund des oben erwähnten Fließproblems und der Schwierigkeit in der Befestigung und Montage derartiger Sicherungen. Bei Leitungen, durch welche höhere Ströme fließen, müssen jedoch heutzutage aus Kostengründen und Sicherheitsgründen Schraubbefestigungen und Schraubverbindungen zur Montage der Sicherungen eingesetzt werden.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine in der Befestigung, der Montage, dem Einbau und

der Herstellung verbesserte und dennoch kostengünstige Sicherung für den Kfz-Bereich bereitzustellen, welche die Vorteile einer Zinksicherung aufweist und dennoch leicht und sicher auch bei höheren Strömen über Schraubverbindungen montierbar ist.

Diese Aufgabe wird mit einer elektrischen Sicherung nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 6.

Erfindungsgemäß wird eine elektrische Sicherung zur Absicherung von elektrischen beziehungsweise elektronischen Leitungen oder Geräten vor unzulässig hohen Strömen vorgeschlagen, die insbesondere, jedoch nicht ausschließlich zum Einsatz in Kraftfahrzeugen vorgesehen ist . Die Sicherung weist einen Anschlussbereich A, C zur Montage und Befestigung der Sicherung auf sowie einen leitenden Schmelzbereich B und sie ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherung aus mindestens zwei verschiedenen Materialien besteht, wobei mindestens ein Schmelzleiter im Schmelzbereich B aus Zink oder einer Zinklegierung und mindestens zwei Anschlussteile im Anschlussbereich A, C aus Kupfer oder einer Kupferlegierung vorgesehen ist/sind. Die kombinierte Verwendung von einerseits Zink beziehungsweise einer Zinklegierung und andererseits Kupfer beziehungsweise einer Kupferlegierung in ein und derselben Sicherung mit der entsprechend vorteilhaften Aufteilung zwischen dem Schmelzbereich und dem Anschlussbereich der Sicherung hat den Vorteil, dass die Vorteile in der Herstellung und im Betrieb der Sicherung von Zink mit denjenigen von Kupfer für eine verbesserte Montage und insbesondere eine Schraubbefestigung der Sicherung kombiniert werden. Die Schmelzsicherung nach

der Erfindung besteht somit aus einer Art Materialmix. Der Schmelzleiter oder die Schmelzleiter besteht/bestehen aus Zink, wohingegen der Anschlussbereich beispielsweise zu einem Anschluss über eine Verschraubung an angrenzende Teile und Leitungen immer aus Kupfer besteht.

Die beiden Materialien Zink und Kupfer beziehungsweise die beiden Elemente Schmelzleiter im Schmelzbereich und Anschlussteile im Anschlussbereich können nach der Erfindung beispielsweise über Schweißen, Plattieren oder über Löten verbunden sein. Nach einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung ist die Verbindung zwischen den beiden Elementen Schmelzleiter und Anschlussteil eine stoffschlüssige Verbindung, das heißt, dass die beiden Materialien durch eine stoffliche Verbindung miteinander verbunden werden. Somit wird erfindungsgemäß eine einstückige Sicherung aus einem übergangslosen Materialmix bereitgestellt, welche die Vorteile beider Sicherungstypen nach dem Stand der Technik miteinander in einer neuartigen Sicherung kombiniert. In vorteilhafter Ausführung wird die Zinkstruktur einstückig als einheitliches Stanzgitter gefertigt. Auf die Steckkontakte des Stanzgitters werden dann die Kupferanschlüsse mit einer der vorgenannten Technik aufgebracht.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Sicherung Teil eines zusammenhängenden Stanzgitters, in welchem mehrere Leitungen und/oder Sicherungen in ein und demselben Bauteil zusammengefasst sind. Eine solche Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, da bei einem Stanzgitter mit mehreren Sicherungen zum Anschließen der Sicherung an die entsprechenden Leitungen weniger Schraubbereiche als bisher benötigt werden. Nach einem vorteilhaften Aspekt in dieser Hinsicht können neben

Schraubanschlüssen im Anschlussbereich auch einer oder mehrere Steckanschlüsse vorgesehen sein, sodass insgesamt weniger Schraubelemente und damit weniger Platz für die Realisierung der Erfindung benötigt wird. Da somit insgesamt weniger Schraubbereiche benötigt werden, können eine Reihe von Steckanschlüssen als Zinklösung nach einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung realisiert werden. Anders als Schraubanschlüsse müssen die Steckanschlüsse nicht aus dem festeren und widerstandsfähigeren Material, wie Kupfer realisiert werden. Die aus Zink gebildeten Steckanschlüsse erlauben eine kostengünstige Realisierung und Herstellung der Sicherung ohne Nachteile im Hinblick auf die feste und sichere Fixierung und Montage der Sicherung. Die Anschlüsse, bei denen immer noch geschraubt werden muss, sind nach der Erfindung weiterhin als festere Kupfer-Anschlussteile ausgestaltet . Hier kommen insbesondere die Anschlüsse für die Einspeisung von Strom in Frage.

Nach einem weiteren vorteilhaften Aspekt der Erfindung ist mindestens ein Schraubanschluss im Anschlussbereich A, C vorgesehen, welcher aus Kupfer oder einer Kupferlegierung realisiert ist.

Insgesamt bietet die erfindungsgemäße Lösung den Vorteil,, dass Sicherungen mit einem Schmelzleiter aus Zink nun einfach hergestellt werden können und dennoch zur Befestigung an entsprechenden Leitungsanschlüssen oder Geräten verschraubt werden können. Hierdurch kann eine relativ kostengünstige Stanzgitterlösung für eine Zusammenstellung von mehreren Sicherungen nach der Erfindung realisiert werden. Die gleiche Funktionalität als Kupferstanzgitterlösung erfordert einen wesentlich höheren Aufwand in der Herstellung. Eine erfindungsgemäße Lösung über einen Materialmix aus Zink und

Kupfer ist auch vorteilhaft für Einzelsicherungen im Kfz- Bereich durchzuführen. Die gesamten Systemkosten können hierdurch wesentlich verringert werden und dennoch ist eine hohe Zuverlässigkeit in der Kontaktgebung und der Sicherheit derartiger erfindungsgemäßer Sicherungen gewährleistet.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung von bevorzugten

Ausführungsbeispielen der Erfindung offenbar werden, welche unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen von nicht beschränkenden beispielhaften Ausführungsbeispielen beschrieben werden. In den Zeichnungen zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer BiMaterialSicherung nach der Erfindung in Form einer Einzelsicherung; und

Figur 2 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bi-Materialsicherung in Form einer Stanzgittersicherung . Figur 3 ein Stanzgitter aus Zink.

Nach der erfindungsgemäßen Lösung wird eine elektrische Sicherung beziehungsweise ξtanzgittersicherung vorgeschlagen, welche zumindest im Schmelzbereich B aus Zink besteht, welche jedoch im Anschlussbereich A, C zumindest aus einem, in der Regel jedoch zwei Anschlussteilen aus Kupfer besteht. Im Nachfolgenden wird der Fachmann verstehen, dass unter den Materialangaben Zink beziehungsweise Kupfer auch Zinklegierungen und Kupferlegierungen zu verstehen sind, welche im elektrischen Bereich für Sicherungen, insbesondere im Kfz-Bereich Verwendung finden.

Die Figur 1 zeigt in einer schematischen Ansicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgernäßen elektrischen Sicherung 1, hier in Form einer Einzelsicherung. Die Einzelsicherung 1 besteht bei diesem Ausführungsbeispiel aus zwei Anschlussbereichen A, die über einen Schmelzbereich B miteinander verbunden sind. Der Anschlussbereich A besteht aus Kupferelementen, wohingegen der Schmelzbereich B aus Zink realisiert ist. Erfindungsgemäß wird so eine Zinksicherung im Grundsatz bereitgestellt, die jedoch mit Kupferkontakten für einen verbesserten und optimierten Anschluss beispielsweise über eine Schraubverbindung versehen ist. Der Schmelzleiter 3 im Schmelzbereich B ist ein im Durchmesser und in der Länge auf die jeweilige Sicherungsstärke (= Durchmesser Schmelzleiter) abgestimmter Leiter, der fest und stoffschlüssig mit den jeweiligen Anschlussteilen 4 im Anschlussbereich A verbunden ist. Die Anschlussteile 4 bestehen bei diesem Ausführungsbeispiel in der Figur 1 aus blättchenartigen Elementen 4, die für einen Schraubanschluss 7 zur Verbindung mit Anschlusskabeln 2 (nur eines in Figur 1 beispielhaft dargestellt) verbindbar sind. Die blättchenartigen Anschlussteile 4 sind hierfür mit einem zentralen Loch vorgesehen, durch welches eine Schraube (hier nicht dargestellt) zur Befestigung einer Kabelklemme eines Kabels 2 verschraubbar ist.

Bei dem in der Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist die elektrische Sicherung hier in Form einer Stanzgittersicherung mit mehreren Sicherungen 1 (vier in der Anzahl) realisiert. Die Stanzgittersicherung besteht im Schmelzbereich B aus vier im Durchmesser unterschiedlich bemessenen Schmelzleitern 3, die über ein gemeinsames plattenartiges Zinkteil im Bereich des Stanzgitters 5 verbunden sind. Der Anschlussbereich A, C ist bei diesem

Ausführungsbeispiel einerseits mit Schraubanschlüssen 7 und entsprechenden Anschlussteilen 4 versehen. Zum Anderen sind im Anschlussbereich C drei Steckanschlüsse 6 aus Zink oder einer Zinklegierung vorgesehen, auf welche über Kabelschuhe entsprechende Leitungen 2 beispielsweise wie es am obersten Klemmanschluss 6 in der Figur 2 dargestellt ist, anschließbar sind.

Figur 3 zeigt ein Stanzgitter aus Zink, wie es vorteilhafter Weise für die Herstellung der erfindungsgemäßen Sicherung Verwendung findet . Die Anschlussstücke aus Kupfer können dann entweder auf die Steckkontakte 6 aufplattiert werden oder sie werden an einen Schmelzleiter 3 ohne Klemmkontakt angeschweißt oder angelötet. Dann kommt man zu dem Ausführungsbeispiel der Figur 2.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten

Ausführungsbeispiele beschränkt und umfasst alle äquivalenten und ähnlichen Ausgestaltungen, sofern sie in die Reichweite der nachfolgenden Ansprüche fallen.

Bezugszeichenliste

1 elektrische Sicherung beziehungsweise StanzgitterSicherung

2 elektrische Leitung

3 Schmelzleiter

4 Anschlussteil

5 Stanzgitter

6 Steckanschluss

7 Schraubanschluss

A Anschlussbereich B Schmelzbereich C Anschlussbereich