專(zhuān)利名稱(chēng)：用于加熱可應(yīng)用于斷開(kāi)保護(hù)開(kāi)關(guān)的雙金屬件的加熱元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于加熱雙金屬件的加熱元件，該雙金屬件可 用于斷開(kāi)保護(hù)開(kāi)關(guān)，特別是線路保護(hù)開(kāi)關(guān)或斷路器。
背景技術(shù)：
例如在建筑物布線技術(shù)中應(yīng)用保護(hù)開(kāi)關(guān)，以便于在發(fā)生過(guò)高的 電流時(shí)將流通電流的線路切換到無(wú)電流。保護(hù)開(kāi)關(guān)例如是線路保護(hù) 開(kāi)關(guān)或斷路器。
為了熱斷開(kāi){呆護(hù)開(kāi)關(guān)而應(yīng)用7又金屬4牛，線^各電流:流經(jīng)該^又金屬 件。通過(guò)線^各電流在雙金屬件中轉(zhuǎn)換的歐姆功率致4吏雙金屬件變 熱?；趦煞N金屬組成部分的不同的熱膨脹系數(shù)，這種變熱造成雙 金屬的彎曲。雙金屬件參照鎖扣機(jī)構(gòu)的連4妄這樣設(shè)置，即由于其隨
著溫度升高而增大的變形在預(yù)定的斷開(kāi)溫度時(shí)解除該連^:。在此，
斷開(kāi)溫度與由i殳備制造商給出的額定電流相》十應(yīng)，該額定電流是4軒 量保護(hù)開(kāi)關(guān)設(shè)備的斷開(kāi)靈敏度的尺度。
在4交小的額定電流時(shí)，因?yàn)閷?duì)于所需要的加熱來(lái)it必要的電阻 不能或很難被實(shí)現(xiàn)，所以在受限的安裝空間中實(shí)際上不可能只通過(guò) 電流流通來(lái)直接加熱雙金屬件。因此，通常在具有專(zhuān)交小的額定電流 的熱斷電器中，^睹助于與雙金屬件導(dǎo)熱連4妄的加熱元4牛，例如4昔助 安裝在外部的加熱線圈來(lái)直接加熱雙金屬件。此外，雙金屬件必須
通過(guò)絕緣材料與加熱元件分開(kāi)。這種直接被加熱的雙金屬件安裝復(fù) 雜并且成本相應(yīng)壽交高。
為了電連"^妄加熱元件，加熱元件通常^f昔助于與導(dǎo)體(例如銅絲) 焊接來(lái)連接。加熱元件由具有較高的鋁、鉻或錳成分的材料構(gòu)成， 因而難以焊接。因?yàn)槔玟X會(huì)在加熱元件的表面上聚集并且對(duì)焊接 過(guò)程產(chǎn)生不利影響，所以在焊接時(shí)實(shí)現(xiàn)的加熱元件和導(dǎo)體之間的連 接的牢固性非常不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提出一種有利的加熱元件，其可以與導(dǎo)體 這樣連接，即連接牢固性與在焊接時(shí)相比具有較小的不穩(wěn)定性。特 別是加熱元件可以低成本地制造。
該目的通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1的加熱元件來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的有利的設(shè)計(jì)方案和改進(jìn)方案由從屬權(quán)利要求給出。
根據(jù)本發(fā)明的用于加熱雙金屬件的加熱元件，該雙金屬件可應(yīng) 用于斷開(kāi)保護(hù)開(kāi)關(guān)，特別是一種線路保護(hù)開(kāi)關(guān)或斷路器，該加熱元 ^牛具有至少一個(gè)在加熱元件上一體成型的固定區(qū)i或，該固定區(qū)i或具
有至少一個(gè)固定^反，該固定板這樣變形，即4吏得導(dǎo)體可以固定在該 固定區(qū)域中。
固定區(qū)域和固定板形成一個(gè)巻曲接口 ，導(dǎo)體可以^皮包裹固定在 該巻曲接口中。導(dǎo)體可以在固定區(qū)域中通過(guò)至少一個(gè)固定板的變形
而#:巻壓。通過(guò)巻壓在加熱元^f牛和乂又金屬卩牛之間形成穩(wěn)、定的導(dǎo)電連 接。通過(guò)例如由巻曲工具的形狀而提供的壓力，連接的牢固性?xún)H具 有很小的不穩(wěn)定性。另外，通過(guò)巻曲接口在加熱元件上的一體成型，
相比于例如通過(guò)^f吏用單獨(dú)在導(dǎo)體和力口熱元4牛上用于巻壓而巻起的 圏環(huán)所實(shí)現(xiàn)的連接，可以產(chǎn)生成本更為低廉的連接。
優(yōu)選地，加熱元件設(shè)計(jì)為板沖裁彎曲件(Blech-Stanz-Biegeteil )。 通過(guò)由板材沖裁成基本形狀并隨后彎曲成中間形狀，可以特別簡(jiǎn)單 和成本〗氐i也制造加熱元件。沖裁而成的加熱元件例如可以這才羊彎 曲，即優(yōu)選兩個(gè)固定才反和固定區(qū)i或形成一個(gè)圏環(huán)形的^L,導(dǎo)體可以 插入到該孔中并且通過(guò)固定板的變形而被固定。
優(yōu)選地，加熱元件在固定區(qū)域之外具有其它固定4反，借助于其 它固定4反，加熱元件可以固定在雙金屬件上。雙金屬件和加熱元件 可以通過(guò)其它固定板的相應(yīng)變形彼此導(dǎo)熱連接。
通過(guò)加熱元件和雙金屬件的連接以及對(duì)導(dǎo)體的巻壓，加熱元件 從中間形狀過(guò)渡到最終形狀。
在保護(hù)開(kāi)關(guān)中使用加熱元件是有利的。
保護(hù)開(kāi)關(guān)例如可以理解為線路保護(hù)開(kāi)關(guān)、斷路器、電信保護(hù)開(kāi) 關(guān)或i殳備保護(hù)開(kāi)關(guān)。當(dāng)然，加熱元件也可以在FI/LS開(kāi)關(guān)中4吏用， 也就是在故障電流和線蹈"床護(hù)開(kāi)關(guān)的組合中〗吏用。
保護(hù)開(kāi)關(guān)的優(yōu)選實(shí)施例具有根據(jù)本發(fā)明的加熱元件，即加熱元 件沿著雙金屬件j殳置，并且該加熱元件Hf叉在加熱元件的第一端部
上與雙金屬件的第 一端部導(dǎo)電連4妾，雙金屬件和加熱元件之間這才羊
設(shè)置有電絕緣材料，即雙金屬件和加熱元件之間的電流流通僅4又通
過(guò)兩個(gè)第一端部來(lái)實(shí)現(xiàn)。
通過(guò)電絕續(xù)j才并牛確<呆電流完全流經(jīng)加熱元4牛，乂人而加熱元件4皮 整體上加熱。另外在加熱元4牛和只又金屬4牛之間的4專(zhuān)導(dǎo)連4妄可以實(shí)
現(xiàn)，雙金屬件至少部分地-故電流流經(jīng)，進(jìn)而也可以額外地通過(guò)這種
電流流通而尋皮力口熱。在此，電流流通不<又可以乂人雙金屬4牛;;危動(dòng)到力口 熱元件中，也可以在相反的方向上進(jìn)4亍。
為了尤其在較低的額定電流時(shí)實(shí)現(xiàn)雙金屬件盡可能快速和均 勻的受熱，當(dāng)保護(hù)開(kāi)關(guān)的電流流通部分如此相互連接時(shí)存在的優(yōu)點(diǎn) 在于，即通過(guò)保護(hù)開(kāi)關(guān)輸送的電流首先從雙金屬件的第二端部輸送 到雙金屬件的第一端部，該電流通過(guò)導(dǎo)電連4妄^皮輸送到加熱元件的 第 一端部中，并且該電流/人那里4又在加熱元件中在雙金屬件的第二 端部的方向上被輸送并繼續(xù)輸送到加熱元件的固定區(qū)域中，最后通 過(guò)導(dǎo)體從加熱元件中輸送出去。
以這種方式，雙金屬件首先幾乎在其全部長(zhǎng)度(即從第二端部
到第一端部)上由纟寺監(jiān)測(cè)的電流流經(jīng)，并JU妄下來(lái)加熱元件在其全 部長(zhǎng)度上由4寺監(jiān)測(cè)的電流流經(jīng)。雙金屬件由此幾乎在其全部長(zhǎng)度上 直4妻通過(guò)流經(jīng)雙金屬的電流來(lái)加熱，并且還通過(guò)加熱元件來(lái)加熱。 優(yōu)選地，雙金屬件以其長(zhǎng)度的大部分(例如大于50%)與加熱元件 導(dǎo)熱連接。從而在低額定電流時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)盡可能有效的加熱，進(jìn) 而可以可靠;也斷開(kāi)4呆護(hù)開(kāi)關(guān)。
有利方面在于，保護(hù)開(kāi)關(guān)中的電流流通也可以以相反的方向首 先通過(guò)加熱元件1且隨后通過(guò)雙金屬件7來(lái)實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)加熱元件和導(dǎo)體以另 一方式和方法例如借助于分離的圏環(huán) 通過(guò)焊接或巻壓彼此連接時(shí)，電流流通當(dāng)然也可以以有利的方式通 過(guò)雙金屬部件和加熱元件來(lái)實(shí)現(xiàn)。


本發(fā)明隨后將根據(jù)在附圖中示出的多個(gè)實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明。示
出了
圖1是由板材沖裁而成的加熱元件，
圖2是圖1中的加熱元件在彎曲過(guò)程之后的側(cè)3見(jiàn)圖，
圖3是已彎曲的加熱元件的相對(duì)于圖2的側(cè)一見(jiàn)圖以90。翻轉(zhuǎn)的 側(cè)一見(jiàn)圖，
圖4是沿著彎曲加熱元件的縱軸的觀察到的示意圖，
圖5是已彎曲的在雙金屬件上固定并且與導(dǎo)體連接的加熱元件 的側(cè)一見(jiàn)圖。
具體實(shí)施例方式
相同的參照標(biāo)識(shí)在附圖中表示相同的部件。
圖1示出了由一塊板材沖裁而成的加熱元件1。該板材由電阻 材料(例如一種4各鋁合金)構(gòu)成，該材料可以在4交低的溫度時(shí)具有 較高的歐姆電阻。加熱元件l在沖裁后具有一個(gè)平滑的基本形狀并 且具有第一端部5及由具有兩個(gè)固定板2'、 2"的固定區(qū)域2形成的 第二端部。在第一端部5的下方i殳置其它固定4反4。在該實(shí)施例中， 加熱元件1具有成對(duì)地相對(duì)設(shè)置的并且垂直于加熱元件1的縱軸設(shè) 置的其它固定4反4。當(dāng)然，其它固定才反也可以具有其他的形狀且不 一定要成對(duì)地相對(duì)設(shè)置和/或垂直于加熱元件的^從軸i殳置。固定區(qū)域 2和具有其它固定斧反4的區(qū)域通過(guò)連4妾片3相互連4妾。 為了加熱元件1能夠固定在雙金屬件上并且(電)導(dǎo)體固定在 固定區(qū)域中，加熱元件l在沖裁后由基本形狀彎曲成中間形狀。此
外，其它固定板4例如分別在相同的方向上以大約90°彎曲。這將 在圖2、 3和4中示出。圖1的示意圖與圖3中的已彎曲的加熱元 件1的示意圖相對(duì)應(yīng)。圖2示出了已彎曲的加熱元件的相對(duì)于圖3 以90。翻專(zhuān)爭(zhēng)的示意圖，圖4示出了乂人第一端部5的方向沿著i^熱元 件1的縱軸觀察到的示意圖。固定板2'、 2"在從基本形狀到中間形 狀的過(guò)程中如此彎曲，即這些固定板2'、 2"與固定區(qū)域2形成環(huán)形 孔，在該孔中可以插入導(dǎo)體。通過(guò)固定^反2'、 2"的變形，例如利用 相應(yīng)的巻曲4甘可以在固定區(qū)i或中巻壓(vercrimpen)導(dǎo)體。
圖5示出了 ，力口熱元件1固定在具有第一端部7'和第二端部7" 的雙金屬件7上。在加熱元件1固定在雙金屬件7上之前，雙金屬 件7首先以電絕緣的材料6 (例如一種電絕緣的薄膜)包裹。隨后， 加熱元件1沿著其縱軸i殳置在雙金屬件7的纟從軸上，并且其它固定 并反4 :f皮這樣彎曲且壓裝到雙金屬件7上，即雙金屬件7和加熱元件 1彼此固定并且在雙金屬件7和加熱元件1之間形成熱傳導(dǎo)連接。 另外，連接片3例如在通向加熱元件1的具有其它固定板4的部分 的過(guò)渡區(qū)域中，以大約180。在加熱元件1的第一端部5的方向上彎 曲，并且導(dǎo)體8插入到固定區(qū)域2中且通過(guò)固定板2'、 2"的變形在 固定區(qū)域2中固定。為了確保在已彎曲的連接片3和具有其它固定 板4的區(qū)域之間未形成導(dǎo)電連接，可以使用電絕緣材料，例如一種 裹在導(dǎo)體8、固定區(qū)域2和連接片3上的收縮套管(在圖5中未示 出)。在導(dǎo)體8和具有固定板2'、 2"的固定區(qū)域2之間的連接如此實(shí) 現(xiàn)，即加熱元件1和導(dǎo)體8之間導(dǎo)電連4妄。
優(yōu)選地，通過(guò)巻壓使得導(dǎo)體8和加熱元件1冷焊。加熱元件1 的第一端部5例如通過(guò)焊接與雙金屬件7的第一端部7'導(dǎo)電連接。 優(yōu)選地，雙金屬件7與其上固定的加熱元件1安裝到保護(hù)開(kāi)關(guān) (例如線路保護(hù)開(kāi)關(guān)或斷路器)中且用于斷開(kāi)保護(hù)開(kāi)關(guān)。流過(guò)保護(hù) 開(kāi)關(guān)的電流例如首先通過(guò)相應(yīng)的導(dǎo)電連接輸送至雙金屬件7的第二 端部7"。電流從那里將通過(guò)雙金屬件7流到雙金屬件7的第一端部 7',而后流入到加熱元件1的第一端部5。加熱元件1中，電流在 雙金屬件7的第一端部7'的方向上輸送，并且通過(guò)加熱元件1的加 熱而促使雙金屬件7的與加熱元件1導(dǎo)熱連接的部位直接加熱。通 過(guò)連接片3電流繼續(xù)流到固定區(qū)域2和導(dǎo)體8中。
權(quán)利要求
1.一種用于加熱雙金屬件(7)的加熱元件(1)，所述雙金屬件可應(yīng)用于斷開(kāi)保護(hù)開(kāi)關(guān)，特別是線路保護(hù)開(kāi)關(guān)或斷路器，其特征在于，所述加熱元件(1)具有至少一個(gè)在所述加熱元件(1)上一體成型的固定區(qū)域(2)，所述固定區(qū)域具有至少一個(gè)固定板(2′、2″)，所述固定板如此變形，即使得導(dǎo)體(8)可固定在所述固定區(qū)域(2)中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱元件(1 ),其特征在于，所述加熱 元件(1 )設(shè)計(jì)為板沖裁彎曲件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的加熱元件(1 ),其特征在于，所述 加熱元件(1 )除了所述固定區(qū)域(2)之外還具有其它固定板(4), 4昔助于所述其它固定々反，所述加熱元件(1)可以固定 在所述雙金屬件(7)上。
4. 一種保護(hù)開(kāi)關(guān)，尤其是一種線路保護(hù)開(kāi)關(guān)或斷路器，具有根據(jù) 權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的加熱元件(1 )。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的保護(hù)開(kāi)關(guān)，其特征在于，所述加熱元件(1 )沿著所述雙金屬件(7 ) i殳置，并且所述加熱元件<又<又在 所述加熱元件(1)的第一端部(5)上與所述雙金屬件(7) 的第一端部(7')導(dǎo)電連接，且在所述雙金屬件(7)和所述 加熱元件(1 )之間這樣設(shè)置有電絕緣材料(6),即使得所述 雙金屬件(7 )和所述加熱元件(1 )之間的電流流通僅僅通過(guò) 兩個(gè)所述第一端部(5、 7')來(lái)實(shí)現(xiàn)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的保護(hù)開(kāi)關(guān)，其特征在于，所述保護(hù)開(kāi)關(guān) 的電流流通部分這樣相互連4妄，即通過(guò)所述保護(hù)開(kāi)關(guān)輸送的電 流首先從所述雙金屬件(7)的第二端部(7")輸送到所述雙 金屬件(7)的第一端部(7'),所述電流通過(guò)導(dǎo)電連接被輸送 到所述加熱元件(1 )的第一端部(5 )中，并且所述電流/人那 里^又在加熱元件(1)中在所述雙金屬件的第二端部(7")的 方向上祐j餘送并且繼續(xù)輸送到所述加熱元件(1)的固定區(qū)域(2)中，最后所述電流通過(guò)所述導(dǎo)體(8)從所述加熱元件(1 ) 中#皮1俞送出去。
7. 才艮據(jù)^L利要求6所述的4呆護(hù)開(kāi)關(guān)，其特;f正在于，所述電流以相反的方向^r送。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于加熱雙金屬件(7)的加熱元件(1)，該雙金屬件可應(yīng)用于斷開(kāi)保護(hù)開(kāi)關(guān)，特別是線路保護(hù)開(kāi)關(guān)或斷路器，該加熱元件具有至少一個(gè)在加熱元件(1)上一體成型的固定區(qū)域(2)，該固定區(qū)域具有至少一個(gè)固定板(2′、2″)，該固定板如此變形，即導(dǎo)體(8)可以固定在該固定區(qū)域(2)中。
文檔編號(hào)H01H37/52GK101354980SQ20071014798
公開(kāi)日2009年1月28日 申請(qǐng)日期2007年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月24日
發(fā)明者伯恩哈德·弗朗茨, 約爾格·派茨 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司