本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的熱開關(guān)裝置、一種根據(jù)權(quán)利要求14前序部分的用于制造熱開關(guān)裝置的方法以及一種根據(jù)權(quán)利17前序部分的用于將熱開關(guān)裝置裝配在加熱裝置上的方法。

背景技術(shù)：

前文所關(guān)注的類型的“熱開關(guān)裝置”尤其涉及溫度調(diào)節(jié)器、溫度限制器、溫度監(jiān)視器或溫度保險(xiǎn)裝置，它們分別與日常用品的加熱裝置處于熱接觸并且在超過預(yù)先給定的溫度閾值時(shí)自動(dòng)執(zhí)行切換過程。這種的熱開關(guān)裝置通常主要用在日常用品中，例如燒水器、直通式加熱器、咖啡機(jī)、洗衣機(jī)、電熨斗和類似物。

在此，通常在溫度調(diào)節(jié)器中，將雙金屬?gòu)椘米鳒囟雀袘?yīng)器件，該雙金屬?gòu)椘c溫度有關(guān)地占據(jù)例如兩個(gè)穩(wěn)定的彈片位置(撓曲)(雙穩(wěn)態(tài)的雙金屬?gòu)椘?，并且根據(jù)它的相應(yīng)的撓曲打開或重新閉合電回路。在溫度保險(xiǎn)裝置中，代替雙金屬?gòu)椘卦O(shè)置有熔化裝置、例如熔化片，借助該熔化裝置能夠在超過一定溫度時(shí)斷開電流回路。

例如由DE19706316C2可見一種熱溫度調(diào)節(jié)器以及熱溫度保險(xiǎn)裝置形式的相應(yīng)的熱開關(guān)裝置。

這種開關(guān)裝置通常直接以熱接觸固定在所涉及的日常用品的加熱裝置上、例如水管、儲(chǔ)熱器或類似物。為此，所述熱開關(guān)裝置包括導(dǎo)熱的、優(yōu)選板狀的支架(亦或稱為基板)，熱開關(guān)裝置的殼體或基座位于該支架上并且該支架同時(shí)用于將熱開關(guān)裝置固定在加熱裝置的表面上。存在多種已知的方法，用于將板狀支架固定在加熱裝置的表面上。

例如，所述支架為了固定而通常具有至少一個(gè)、優(yōu)選兩個(gè)相對(duì)置的、分別帶有一個(gè)孔的固定連接片。這種支架板例如由DE202005019880U1已知。所述熱開關(guān)裝置例如借助螺母固定在預(yù)安裝在加熱裝置上的螺栓上。該固定方式只能手動(dòng)地進(jìn)行。其不適于自動(dòng)化。此外，在此在支架板與加熱裝置之間經(jīng)常出現(xiàn)未限定的空氣間隙，該空氣間隙可能導(dǎo)致僅中等的熱傳遞并且由此導(dǎo)致熱開關(guān)裝置的提高的反應(yīng)時(shí)間。此外，為了容納用于螺栓的孔，該支架的固定接片必須足夠大地確定尺寸，這又導(dǎo)致：該固定方法需要提高的空間需求。

此外，熱開關(guān)裝置也能夠借助焊接連接固定在加熱裝置上。為此，在熱開關(guān)裝置的支架中、在其下側(cè)成型、例如沖入有向下拱出的尖端點(diǎn)火輪廓，該尖端點(diǎn)火輪廓用于受控制地產(chǎn)生電弧。然而，在支架上引入所述尖端點(diǎn)火輪廓是非常耗費(fèi)的。此外，由于對(duì)支架的沖壓過程會(huì)不可避免地形成不平整，這導(dǎo)致：主表面(即不具有尖端點(diǎn)火輪廓的區(qū)域)可能直接地、不平地貼靠在加熱裝置的表面上。此外，裝備有尖端點(diǎn)火輪廓的支架僅能夠困難地被供以制造，因?yàn)槔缇哂?.6mm的典型直徑以及0.6mm的高度的尖端點(diǎn)火輪廓在機(jī)械上是非常脆弱的。由于損壞會(huì)產(chǎn)生不限定的且因此有缺陷的焊接連接，這可能導(dǎo)致：在例如溫度保險(xiǎn)裝置中，在微小的熱負(fù)載和/或機(jī)械負(fù)載的情況下與加熱裝置脫離。因此，工藝可靠的操作是不可能的。

以外，由于小的重量和良好的傳熱性，用于日常用品的加熱裝置以及熱開關(guān)裝置的支架也經(jīng)常由鋁制成。然而，鋁難以焊接，因?yàn)殇X的熔化溫度(大約666℃)相對(duì)低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種熱開關(guān)裝置、一種用于制造熱開關(guān)裝置的方法以及一種用于將熱開關(guān)裝置裝配在加熱裝置上的方法，其中，在工藝可靠的加工的可能性的同時(shí)能夠確保在支架與加熱裝置之間的高質(zhì)量連接。

在同類的熱開關(guān)裝置中，該任務(wù)通過權(quán)利要求1特征部分的特征來解決。所述熱開關(guān)裝置的適宜的設(shè)計(jì)方案在各從屬權(quán)利要求中被要求保護(hù)。本發(fā)明首先使得熱開關(guān)裝置能夠在制造工藝中完成。其次(可以說是在最后的生產(chǎn)步驟中)才使具有尖端點(diǎn)火輪廓的尖端點(diǎn)火構(gòu)件(例如栓)能夠固定在熱開關(guān)裝置上、例如固定在其支架上。在制造工藝中，這樣完成的熱開關(guān)裝置對(duì)于進(jìn)一步加工而言還只必須作為可共同操作的單元被提供。由此，所述構(gòu)件或栓的尖端點(diǎn)火輪廓不再承受額外的機(jī)械負(fù)載。

通過將構(gòu)件或栓這樣穿過所述支架，使得尖端點(diǎn)火輪廓在支架的下側(cè)區(qū)域中由栓向下伸出并且構(gòu)件或栓在支架的上側(cè)向上伸出，所述構(gòu)件或栓能夠借助夾持裝置或類似物以簡(jiǎn)單的方式被夾持，并且由此由所述構(gòu)件或栓以及熱開關(guān)裝置組成的可操作單元以簡(jiǎn)單的方式操作，例如在期望的位置上定位和/或例如在焊接過程中也壓緊到加熱裝置上。這使得能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)的定位及位置調(diào)整和/或壓緊力調(diào)整，并且由此確保了質(zhì)量方面改進(jìn)的同時(shí)自動(dòng)化執(zhí)行的焊接連接。

所述栓優(yōu)選沖入和/或壓入到支架中。

由于栓具有優(yōu)選環(huán)繞的凸緣，所以該栓能夠(尤其在其沖入或壓入到支架中時(shí))在其位置上附加有效地固定到支架上。

所述栓的凸緣上的齒式成型部確保了支架與沖入和/或壓入的栓的機(jī)械方面改進(jìn)的結(jié)合，尤其確保了從栓到支架的扭矩的提高。所述齒式成型部在栓側(cè)面上突起并且沿沖壓方向敞開地構(gòu)成。該齒式成型部?jī)?yōu)選環(huán)繞地設(shè)置。

適宜的是，所述齒式成型部可具有多個(gè)在外部區(qū)域中環(huán)繞布置的齒狀的突出部，它們?cè)趬喝牖驔_入過程中被壓入到支架的材料中并且確保了緊密的結(jié)合。

優(yōu)選所述栓包括水平的、至少在部分區(qū)域上、優(yōu)選完全環(huán)繞的凹部或槽。所述槽用于容納支架的由于嚙合而被擠出的材料。在槽中的被擠出材料用于使栓不會(huì)又被從支架中壓出(軸向保持功能)。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選設(shè)計(jì)方案中適宜的是，僅尖端點(diǎn)火輪廓突出于支架的下側(cè)的表面。在此，所述栓的下側(cè)基本上與支架的下側(cè)的表面齊平。由此，在加熱裝置的表面與支架的表面之間能夠?qū)崿F(xiàn)尤其良好的熱傳遞。同時(shí)，支架在其下側(cè)不具有表面的不平整性，如其在尖端點(diǎn)火輪廓直接沖入到支架中的情況下可能無法避免的情況那樣。

根據(jù)一種替代的設(shè)計(jì)方案，在支架與加熱裝置的上側(cè)之間存在限定的間隙。

適宜的是，在需要的情況下這以如下布置方式的形式來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明：在該布置方式中，所述栓的一部分也伸出于尖端點(diǎn)火輪廓的支架下側(cè)的表面。在力求熱開關(guān)裝置的延遲反應(yīng)的情況下，例如具有“更慢的調(diào)節(jié)”的調(diào)節(jié)器是期望的。通過本發(fā)明，由于對(duì)間隙寬度的限定的調(diào)節(jié)的可能性，能夠?qū)φ{(diào)節(jié)特性或切換特性起到積極影響。同時(shí)，自動(dòng)化生產(chǎn)也是可能的。

當(dāng)栓的凸緣處于支架上側(cè)的區(qū)域中時(shí)，即當(dāng)栓從上方?jīng)_入到支架中時(shí)，能夠由此避免支架與栓松開。

通過使所述栓處于支架上的通孔中，傳統(tǒng)的、設(shè)有用于緊固螺釘?shù)耐椎臒衢_關(guān)裝置能夠以簡(jiǎn)單的方式設(shè)有栓。因此，熱開關(guān)裝置的生產(chǎn)過程僅需要一個(gè)補(bǔ)充的步驟。

優(yōu)選所述栓和/或支架由鋁合金制成。

所述尖端點(diǎn)火輪廓適宜地是尖端點(diǎn)火突頭。

優(yōu)選所述凸緣與支架的上側(cè)表面或下側(cè)表面至少基本上齊平地延伸。

適宜的是，尖端點(diǎn)火栓可裝備有定向標(biāo)記、優(yōu)選裝備有上側(cè)的槽或側(cè)面的弄平部。該定向標(biāo)記具有如下優(yōu)點(diǎn)：尖端點(diǎn)火栓能夠限定地在夾持裝置中定位并且由此能夠在將該尖端點(diǎn)火栓焊接在加熱裝置上時(shí)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)角精確的定位。

根據(jù)本發(fā)明，用于制造熱開關(guān)裝置的方法包括以下方法步驟：

提供優(yōu)選傳統(tǒng)的熱開關(guān)裝置，其中，所述熱開關(guān)裝置的支架具有通孔；

提供具有第一端部和第二端部的栓，其中，所述栓的第二端部設(shè)置有尖端點(diǎn)火輪廓；

將所述栓這樣固定在支架中，使得栓的尖端點(diǎn)火輪廓在支架的下側(cè)區(qū)域中向下伸出，并且該栓在支架的上側(cè)向上伸出。

根據(jù)一種適宜的設(shè)計(jì)方案，所述栓在支架中的固定通過壓制和/或沖壓、優(yōu)選在使用齒式成型部的情況下進(jìn)行。

適宜的是，所述栓到支架中的壓入或沖入從上方實(shí)施。由此使得所述熱開關(guān)裝置不可能意外地與栓松開。

此外，還要求保護(hù)一種用于在使用按權(quán)利要求1至13中至少一項(xiàng)所述的熱開關(guān)裝置的情況下將熱開關(guān)裝置、尤其是溫度調(diào)節(jié)器、溫度限制器、溫度監(jiān)視器或溫度保險(xiǎn)裝置裝配在加熱裝置上的方法。該方法的特征在于，所述栓不僅用作為用于實(shí)施焊接過程(尤其是電弧焊接過程或電阻焊接過程)的電極，而且也用作為用于夾持和/或定位裝置的保持突起部，用于優(yōu)選自動(dòng)化地將熱開關(guān)裝置裝配在加熱裝置的或具有加熱裝置的日常用品的表面上。

根據(jù)本發(fā)明，借助從支架上方作用于栓上的夾持和/或定位裝置，所述熱開關(guān)裝置能夠在加熱裝置上精確地在所期望的焊接位置或焊點(diǎn)處進(jìn)行定位。

此外，借助所述從支架上方作用于栓上的夾持和/或定位裝置，所述熱開關(guān)裝置的栓的下側(cè)也能夠?qū)旱郊訜嵫b置上，即在焊接過程期間施加一定的壓緊力，而熱開關(guān)裝置的位置或地點(diǎn)在此不會(huì)發(fā)生不期望的改變。

優(yōu)選在支架的下側(cè)的表面與加熱裝置的表面之間存在限定的間隙。

作為替代，栓的下端側(cè)(除了尖端點(diǎn)火輪廓以外)至少基本上與支架的下側(cè)的表面齊平地延伸，從而能夠?qū)崿F(xiàn)幾乎無間隙的、機(jī)械可靠的且為此在工藝技術(shù)方面還可自動(dòng)化的連接。

附圖說明

下面，借助附圖更詳細(xì)地闡述本發(fā)明的適合的設(shè)計(jì)方案。附圖如下：

圖1以局部剖面圖示出板狀支架以及栓及尖端點(diǎn)火輪廓的第一設(shè)計(jì)方案，其中，栓從上側(cè)裝入到支架中；

圖2以透視圖示出按照?qǐng)D1的板狀支架以及栓及尖端點(diǎn)火輪廓；

圖3以從斜上方觀察的透視圖示出在固定栓之前的板狀支架以及栓及尖端點(diǎn)火輪廓；

圖4以局部剖面圖示出板狀支架以及栓及尖端點(diǎn)火輪廓的第二設(shè)計(jì)方案，其中，栓從下側(cè)裝入到支架中；

圖5以從斜下方觀察的透視圖示出按照?qǐng)D4的狀支架以及栓及尖端點(diǎn)火輪廓；

圖6以從斜下方觀察的透視圖示出在裝配栓之前的按照?qǐng)D4的板狀支架以及栓及尖端點(diǎn)火輪廓；

圖7以從斜上方觀察的透視圖示出板狀支架以及栓及尖端點(diǎn)火輪廓的第三設(shè)計(jì)方案；

圖8以從斜下方觀察傾斜的透視圖示出按照?qǐng)D7的板狀支架以及栓及尖端點(diǎn)火輪廓；

圖9示出按照?qǐng)D4的設(shè)計(jì)方案的板狀支架的局部剖面圖，在用于裝配在加熱裝置上的焊接過程即將開始之前(圖9A)并且在借助栓的下側(cè)的突起部進(jìn)行裝配之后(圖9B)；

圖10示出在完成裝配狀態(tài)下、沒有栓的下側(cè)的突起部的板狀支架的局部剖面圖；

圖11示出具有尖端點(diǎn)火輪廓以及定向標(biāo)記的栓的另一設(shè)計(jì)方案的透視圖；

圖12具有尖端點(diǎn)火輪廓以及定向標(biāo)記的栓的另一設(shè)計(jì)方案的透視圖。

具體實(shí)施方式

在圖1中，附圖標(biāo)記2示出熱開關(guān)裝置的板狀支架，該熱開關(guān)裝置不僅支承(未示出的)溫度調(diào)節(jié)器，而且支承(同樣未示出)的溫度保險(xiǎn)裝置。有關(guān)溫度調(diào)節(jié)器或溫度保險(xiǎn)裝置的基本功能和構(gòu)件的方面例如由DE19706316C2得出。在圖1中示例性示出的支架2包括多個(gè)向上伸出的固定接片5，這些固定接片用于將溫度調(diào)節(jié)器或溫度保險(xiǎn)裝置的(未示出的)陶瓷殼體分別固定在其位置中。為了容納溫度保險(xiǎn)裝置的(同樣未示出的)熔化片，在支架中設(shè)置有相應(yīng)的容納部12。同樣設(shè)置有圓形的凹部13，該凹部容納(未示出的)雙金屬片，其中，該雙金屬片由圓周的保持突起部4同樣地固定在其位置上。支架2優(yōu)選由鋁合金制成。

在圖1中所示的支架示例性地在一側(cè)上具有支架的凸起的形式的固定接片5。在該固定接片5中存在有通孔3。具有上側(cè)的第一端部以及下側(cè)的第二端部的栓6延伸穿過通孔3。栓6的第二端部在其端側(cè)上支承例如所謂的尖端點(diǎn)火突頭7形式的尖端點(diǎn)火輪廓。根據(jù)本發(fā)明，栓6不僅用作為用于電弧焊接過程的電極，而且用作為用于優(yōu)選自動(dòng)化的焊接裝置的夾持裝置的夾持突起部。尖端點(diǎn)火突頭7用于限定地導(dǎo)入電弧并且由此避免不受控的電弧的形成。在此，栓2也優(yōu)選由鋁合金制成。

如由圖1可見，出于該目的，栓6的明顯較長(zhǎng)的部分在支架2的上側(cè)向上伸出。在需要時(shí)，僅僅栓6的較小的部段9能夠與尖端點(diǎn)火突頭7一起突出于支架2的下側(cè)的表面。

適宜的是，將栓6壓入或沖入支架2中。為此，栓6具有例如優(yōu)選沿縱向方向向下敞開的齒式成型部10，該齒式成型部尤其參照?qǐng)D3地具有多個(gè)沿著周向區(qū)域設(shè)置的齒，這些齒徑向向外逐漸形成尖部，在壓緊到支架2上側(cè)的過程中伸入到該支架的材料中并且形成緊密的嚙合。此外，還設(shè)置有凸緣8，其優(yōu)選與齒式成型部10直接鄰接。凸緣8用作為止擋輔助件并且在圖1至圖3所示的設(shè)計(jì)方案中處于支架2的上側(cè)的表面的區(qū)域中。

在圖1和圖2所示的設(shè)計(jì)方案中，凸緣8基本上與支架2的上側(cè)齊平。如在圖3中所示的那樣，栓6的沖入在該設(shè)計(jì)方案中從上方進(jìn)行。其優(yōu)點(diǎn)在于，支架由于凸緣在上側(cè)的布置在熱開關(guān)元件在加熱裝置上的固定狀態(tài)下不再能夠松開。此外，在齒式成型部10的下側(cè)設(shè)置有槽11。該槽用于容納支架2在壓制和/或沖壓過程中產(chǎn)生的、變形的材料并且由此使壓制或沖壓連接的建立更為容易。由此，提高了軸向拔出力。

對(duì)于該設(shè)計(jì)方案及下文還將說明的另外的設(shè)計(jì)方案而言，適合的是，通常在支架的相應(yīng)的熱開關(guān)裝置事先已經(jīng)完成的情況下，才進(jìn)行栓6在支架2上的固定。本發(fā)明使得在生產(chǎn)技術(shù)方面能夠多樣化地生產(chǎn)溫度調(diào)節(jié)器、溫度保險(xiǎn)裝置、溫度限制器以及它們的結(jié)合物，它們能夠在更晚的時(shí)間點(diǎn)上才與栓6裝在一起。由此，于是相應(yīng)地產(chǎn)生了新類型。

在按照?qǐng)D4所示的設(shè)計(jì)方案中，凸緣8處于支架2的下側(cè)的表面的區(qū)域中。在此，在支架2的下側(cè)還設(shè)置有栓的伸出部段9。如由圖4和圖5可見的那樣，栓6的凸緣8優(yōu)選同樣處于與支架2的下側(cè)的表面大致齊平的位置中。參照?qǐng)D6的該設(shè)計(jì)方案的栓6與圖1至圖3的設(shè)計(jì)方案的栓相應(yīng)，其中，僅僅是為壓制或沖壓而設(shè)置的區(qū)域鏡像相反地定向。

由圖7可看到本發(fā)明的另一設(shè)計(jì)方案。在此，栓6并不定位在固定接片的區(qū)域中，而是定位在例如支架2的內(nèi)部中。根據(jù)圖7的支架2例如是具有總共三個(gè)凹部13的支架2，這些凹部設(shè)置用于特定的功能性，例如雙金屬片、焊接片或熔化片。前述凹部中的一個(gè)凹部(例如中間的凹部)能夠用作為用于安裝栓6的地方，從而在該示例性的情況下在支架2內(nèi)部實(shí)現(xiàn)熱開關(guān)裝置與加熱裝置的焊接連接。如在圖8中的示例中所示的那樣，在此也可設(shè)置栓的在支架下側(cè)的表面的伸出部段9，以用于調(diào)節(jié)限定的間隙寬度。在該設(shè)計(jì)方案中，栓6從上方壓入或沖入支架2中。這明確表明，栓6到支架2中的壓入或沖入并不一定需要凹部13，如其在圖7中所示的那樣。僅僅必須存在通孔3即可。

按照?qǐng)D9A的示圖以大大簡(jiǎn)化的示意性的示圖示出在即將開始焊接過程的狀態(tài)下的、例如由鋁合金制成的、例如咖啡機(jī)或類似物的直通式加熱器的加熱裝置1。如由此可看到的那樣，由支架2支承的整個(gè)熱開關(guān)元件能夠使在支架2的上側(cè)向上伸出的栓上由(未示出的)自動(dòng)化操作裝置的夾持裝置15夾持并且輸送給加熱裝置1的上側(cè)的表面。在此，由于施加在用作為焊接電極的栓6上的以及施加到加熱裝置1的表面上的電勢(shì)而形成電弧16，該電弧導(dǎo)致材料的熔化以及導(dǎo)致熱開關(guān)元件(也就是其支架2)與加熱裝置1的緊密連接，如在圖9B中示意性示出的那樣。附圖標(biāo)記17非常抽象地標(biāo)識(shí)出加熱裝置1的表面中的熔化區(qū)域。

如由圖9B可良好地看出，限定的間隙14通過栓6的在下側(cè)的伸出部段9進(jìn)行調(diào)節(jié)。根據(jù)所期望的切換特性，可通過對(duì)部段9的縱向延伸部的調(diào)節(jié)來改變間隙14并且由此來改變熱開關(guān)元件的切換特性。

如果應(yīng)需要非常迅速的切換特性，那么也可以完全省去限定的間隙的設(shè)定。這由按照?qǐng)D10的示圖清晰可見。在該設(shè)計(jì)方案中，在焊接過程中不使用伸出部段9，而是僅借助在支架2的下側(cè)的表面上突起的尖端點(diǎn)火輪廓進(jìn)行工作。因此，在該設(shè)計(jì)方案中，支架2的下側(cè)以非常緊密的熱接觸貼靠在加熱裝置1的表面上。

在所有的設(shè)計(jì)變型方案中，通過對(duì)伸出的栓6借助操作裝置15的夾持可能性，能夠?qū)衢_關(guān)裝置精確地相對(duì)加熱裝置1的表面定位，在需要的情況下，也能夠在設(shè)定限定的壓緊力的情況下進(jìn)行焊接。由此，一方面產(chǎn)生焊接連接自身非常高的質(zhì)量，另一方面還實(shí)現(xiàn)這樣的可能性：以相比于迄今高得多的自動(dòng)化程度來進(jìn)行熱開關(guān)裝置在加熱裝置1的表面上的裝配。

此外，本發(fā)明使得能夠通過合適地選擇栓6的伸出部段9的尺寸來調(diào)節(jié)支架2與加熱裝置1表面之間的間隙14，更確切地說，根據(jù)熱開關(guān)裝置到加熱裝置1上的所期望的熱耦合來調(diào)節(jié)。

圖11示出一種栓6的變型方案，該栓具有側(cè)凹部形式的定向標(biāo)記18。根據(jù)圖12的設(shè)計(jì)方案示出一種栓6，該栓具有上側(cè)的槽的形式的定向標(biāo)記18。這兩種實(shí)施方案用于提供定向輔助，栓6借助該定向輔助能夠在夾持裝置中限定地進(jìn)行定位，并且由此在栓6在加熱裝置上焊接的過程中能夠?qū)崿F(xiàn)旋轉(zhuǎn)角度精確的定位。

附圖標(biāo)記列表

1 加熱裝置

2 板狀支架

3 通孔

4 保持突起部

5 固定接片

6 尖端點(diǎn)火栓

7 尖端點(diǎn)火突頭

8 凸緣

9 伸出部段

10 齒式成型部

11 槽

12 用于熔化片的容納部

13 用于雙金屬片的容納部

14 間隙

15 夾持裝置

16 電弧

17 熔化區(qū)域

18 定向標(biāo)記