專利名稱：用于加熱可應用于斷開保護開關的雙金屬件的加熱元件的制作方法
技術領域：
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 用于斷開保護開關，特別是線路保護開關或斷路器。
背景技術：
例如在建筑物布線技術中應用保護開關，以便于在發(fā)生過高的 電流時將流通電流的線路切換到無電流。保護開關例如是線路保護 開關或斷路器。
為了熱斷開{呆護開關而應用7又金屬4牛，線^各電流:流經該^又金屬 件。通過線^各電流在雙金屬件中轉換的歐姆功率致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構的連4妄這樣設置，即由于其隨
著溫度升高而增大的變形在預定的斷開溫度時解除該連^:。在此，
斷開溫度與由i殳備制造商給出的額定電流相》十應，該額定電流是4軒 量保護開關設備的斷開靈敏度的尺度。
在4交小的額定電流時，因為對于所需要的加熱來it必要的電阻 不能或很難被實現(xiàn)，所以在受限的安裝空間中實際上不可能只通過 電流流通來直接加熱雙金屬件。因此，通常在具有專交小的額定電流 的熱斷電器中，^睹助于與雙金屬件導熱連4妄的加熱元4牛，例如4昔助 安裝在外部的加熱線圈來直接加熱雙金屬件。此外，雙金屬件必須
通過絕緣材料與加熱元件分開。這種直接被加熱的雙金屬件安裝復 雜并且成本相應壽交高。
為了電連"^妄加熱元件，加熱元件通常^f昔助于與導體(例如銅絲) 焊接來連接。加熱元件由具有較高的鋁、鉻或錳成分的材料構成， 因而難以焊接。因為例如鋁會在加熱元件的表面上聚集并且對焊接 過程產生不利影響，所以在焊接時實現(xiàn)的加熱元件和導體之間的連 接的牢固性非常不穩(wěn)定。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，提出一種有利的加熱元件，其可以與導體 這樣連接，即連接牢固性與在焊接時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。
該目的通過根據(jù)權利要求1的加熱元件來實現(xiàn)。
本發(fā)明的有利的設計方案和改進方案由從屬權利要求給出。
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 用于斷開保護開關，特別是一種線路保護開關或斷路器，該加熱元 ^牛具有至少一個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
有至少一個固定^反，該固定板這樣變形，即4吏得導體可以固定在該 固定區(qū)域中。
固定區(qū)域和固定板形成一個巻曲接口 ，導體可以^皮包裹固定在 該巻曲接口中。導體可以在固定區(qū)域中通過至少一個固定板的變形
而#:巻壓。通過巻壓在加熱元^f牛和乂又金屬卩牛之間形成穩(wěn)、定的導電連 接。通過例如由巻曲工具的形狀而提供的壓力，連接的牢固性僅具 有很小的不穩(wěn)定性。另外，通過巻曲接口在加熱元件上的一體成型，
相比于例如通過^f吏用單獨在導體和力口熱元4牛上用于巻壓而巻起的 圏環(huán)所實現(xiàn)的連接，可以產生成本更為低廉的連接。
優(yōu)選地，加熱元件設計為板沖裁彎曲件(Blech-Stanz-Biegeteil )。 通過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)選兩個固定才反和固定區(qū)i或形成一個圏環(huán)形的^L,導體可以 插入到該孔中并且通過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 可以通過其它固定板的相應變形彼此導熱連接。
通過加熱元件和雙金屬件的連接以及對導體的巻壓，加熱元件 從中間形狀過渡到最終形狀。
在保護開關中使用加熱元件是有利的。
保護開關例如可以理解為線路保護開關、斷路器、電信保護開 關或i殳備保護開關。當然，加熱元件也可以在FI/LS開關中4吏用， 也就是在故障電流和線蹈"床護開關的組合中〗吏用。
保護開關的優(yōu)選實施例具有根據(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 一端部導電連4妾，雙金屬件和加熱元件之間這才羊
設置有電絕緣材料，即雙金屬件和加熱元件之間的電流流通僅4又通
過兩個第一端部來實現(xiàn)。
通過電絕續(xù)j才并牛確<呆電流完全流經加熱元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專導連4妄可以實
現(xiàn)，雙金屬件至少部分地-故電流流經，進而也可以額外地通過這種
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;;危動到力口 熱元件中，也可以在相反的方向上進4亍。
為了尤其在較低的額定電流時實現(xiàn)雙金屬件盡可能快速和均 勻的受熱，當保護開關的電流流通部分如此相互連接時存在的優(yōu)點 在于，即通過保護開關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，該電流通過導電連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 過導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度(即從第二端部
到第一端部)上由纟寺監(jiān)測的電流流經，并JU妄下來加熱元件在其全 部長度上由4寺監(jiān)測的電流流經。雙金屬件由此幾乎在其全部長度上 直4妻通過流經雙金屬的電流來加熱，并且還通過加熱元件來加熱。 優(yōu)選地，雙金屬件以其長度的大部分(例如大于50%)與加熱元件 導熱連接。從而在低額定電流時也可以實現(xiàn)盡可能有效的加熱，進 而可以可靠;也斷開4呆護開關。
有利方面在于，保護開關中的電流流通也可以以相反的方向首 先通過加熱元件1且隨后通過雙金屬件7來實現(xiàn)。
當加熱元件和導體以另 一方式和方法例如借助于分離的圏環(huán) 通過焊接或巻壓彼此連接時，電流流通當然也可以以有利的方式通 過雙金屬部件和加熱元件來實現(xiàn)。


本發(fā)明隨后將根據(jù)在附圖中示出的多個實施例來詳細說明。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程之后的側3見圖，
圖3是已彎曲的加熱元件的相對于圖2的側一見圖以90。翻轉的 側一見圖，
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體連接的加熱元件 的側一見圖。
具體實施例方式
相同的參照標識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)構成，該材料可以在4交低的溫度時具有 較高的歐姆電阻。加熱元件l在沖裁后具有一個平滑的基本形狀并 且具有第一端部5及由具有兩個固定板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。在該實施例中， 加熱元件1具有成對地相對設置的并且垂直于加熱元件1的縱軸設 置的其它固定4反4。當然，其它固定才反也可以具有其他的形狀且不 一定要成對地相對設置和/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的示意圖相對應。圖2示出了已彎曲的加熱元件的相對于圖3 以90。翻專爭的示意圖，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體。通過固定^反2'、 2"的變形，例如利用 相應的巻曲4甘可以在固定區(qū)i或中巻壓(vercrimpen)導體。
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，并且導體8插入到固定區(qū)域2中且通過固定板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)域之間未形成導電連接，可以使用電絕緣材料，例如一種 裹在導體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 現(xiàn)，即加熱元件1和導體8之間導電連4妄。
優(yōu)選地，通過巻壓使得導體8和加熱元件1冷焊。加熱元件1 的第一端部5例如通過焊接與雙金屬件7的第一端部7'導電連接。 優(yōu)選地，雙金屬件7與其上固定的加熱元件1安裝到保護開關 (例如線路保護開關或斷路器)中且用于斷開保護開關。流過保護 開關的電流例如首先通過相應的導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，并且通過加熱元件1的加 熱而促使雙金屬件7的與加熱元件1導熱連接的部位直接加熱。通 過連接片3電流繼續(xù)流到固定區(qū)域2和導體8中。
權利要求
1.一種用于加熱雙金屬件(7)的加熱元件(1)，所述雙金屬件可應用于斷開保護開關，特別是線路保護開關或斷路器，其特征在于，所述加熱元件(1)具有至少一個在所述加熱元件(1)上一體成型的固定區(qū)域(2)，所述固定區(qū)域具有至少一個固定板(2′、2″)，所述固定板如此變形，即使得導體(8)可固定在所述固定區(qū)域(2)中。
2. 根據(jù)權利要求1所述的加熱元件(1 ),其特征在于，所述加熱 元件(1 )設計為板沖裁彎曲件。
3. 根據(jù)權利要求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. 一種保護開關，尤其是一種線路保護開關或斷路器，具有根據(jù) 權利要求1至3中任一項所述的加熱元件(1 )。
5. 根據(jù)權利要求4所述的保護開關，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 兩個所述第一端部(5、 7')來實現(xiàn)。
6. 根據(jù)權利要求5所述的保護開關，其特征在于，所述保護開關 的電流流通部分這樣相互連4妄，即通過所述保護開關輸送的電 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'),所述電流通過導電連接被輸送 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，最后所述電流通過所述導體(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呆護開關，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)，該雙金屬件可應用于斷開保護開關，特別是線路保護開關或斷路器，該加熱元件具有至少一個在加熱元件(1)上一體成型的固定區(qū)域(2)，該固定區(qū)域具有至少一個固定板(2′、2″)，該固定板如此變形，即導體(8)可以固定在該固定區(qū)域(2)中。
文檔編號H01H37/52GK101354980SQ20071014798
公開日2009年1月28日 申請日期2007年8月30日 優(yōu)先權日2007年7月24日
發(fā)明者伯恩哈德·弗朗茨, 約爾格·派茨 申請人:西門子公司