本发明专利技术涉及一种用于与具有加热装置的日用品以热接触连接的热开关装置、尤其是温度控制器、温度限制器、温度监控器或温度保险装置，该热开关装置包括：导热的、优选板状的支架(2)，所述开关装置(1)借助该支架可与日用品热接触；响应于温度的功能元件、优选双金属元件(21)或熔化元件(24)，用于确保热开关装置(1)的与温度相关的开关功能；以及用于将热开关装置(1)连接到电线段上的连接触点(4)，其中，所述支架(2)可借助激光焊接与处于热接触中的日用品连接。为了解决所述任务提供一种新型的上述类型的热开关装置，其确保热开关装置的改善的运行可靠性，建议：所述支架(2)具有专门为耦合激光束预制的区域(8)，该区域(8)包括使支架(2)横截面逐渐变细的轮廓部。本发明专利技术还包括一种使用要求保护类型的热开关装置的加热系统以及用于将热开关装置借助激光焊接固定到日用品加热装置表面上的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热开关装置、加热系统以及用于将热开关装置安装在加热装置上的方法
本专利技术涉及一种热开关装置以及加热系统。本专利技术还涉及一种借助激光焊接将热开关装置固定到加热装置上的方法。
技术介绍
上述相关类型的热开关装置尤其是涉及温度控制器、温度限制器、温度监控器或温度保险装置，它们分别与日用品的加热装置处于热接触并且在超过预规定的温度阈值时自动执行开关过程。这种类型的热开关装置通常主要用于日用品、例如电水壶、直通式加热器、咖啡机、洗衣机、电熨斗和类似物。在此，通常在温度控制器中将双金属速动片用作温度传感器，该双金属速动片(双稳态双金属速动片)与温度相关地占据两个稳态速动位置(挠曲)并且根据其相应挠曲断开或再次闭合电路。在温度保险装置中代替双金属速动片设有熔化装置、如熔片，借助该熔化装置在超过一定温度时可断开电路。例如由DE19706316C2可见一种以热温度控制器以及热温度保险装置形式的相应的热开关装置。这种类型的开关装置通常直接以热接触固定在相关日用品的加热装置、例如水管、蓄热器或类似物上。为此，热开关装置包括导热的、优选板状的支架，热开关装置的壳体或者说基座位于该支架上并且该支架同时用于固定在加热装置的表面上。为了固定板状支架，该支架通常具有至少一个、优选两个相对置的固定接片，所述固定接片分别具有一个孔。相应的支架板例如由DE202005019880U1已知。热开关装置例如借助螺母固定到预安装在加热装置上的螺栓上。这种固定方式只能手动进行。其不适合于自动化。此外，在此，在支架板和加热装置之间常常出现气隙，该气隙导致仅较低的热传递并且由此导致热开关装置的反应时间提高。此外，为了设置螺栓孔，支架的固定接片必须具有足够大的尺寸，这又导致：这种固定方式需要大的空间需求。此外，用于日用品的加热装置以及热开关装置的支架通常由铝制成。根据本专利技术的热开关装置由DE19852883C1已知。在那里所描述的热开关装置在其横向于连接触点定向的固定接片上借助激光直接被焊接在直通式加热器的水管表面上。这种类型的构件遭受持续的温度波动并且因此受到材料应力。因此在激光焊接过程中不允许出现裂纹。为了借助激光焊接进行固定，在已知的开关装置中不仅需要在支架板的固定接片上而且也要在水管的支承面上分别进行预压印。由此需要可观的加工费用。另外，用于日用品的加热装置以及热开关装置的支架通常也由铝制成，这加大了通过激光焊接固定的难度，因为铝由于较窄的熔化范围以及氧化物层的形成具有较差的可焊接性。在激光焊接时常常形成裂纹，由此产生热开关装置分离并且基于不足的热传递而不能发挥其功能的危险。
技术实现思路
本专利技术的任务在于提供一种新型的同类型热开关装置，其在降低加工费用的同时确保热开关装置以及包括该热开关装置的加热系统的改进的运行可靠性。本专利技术的任务还在于提供一种用于将热开关装置固定到加热装置表面上的激光焊接方法，借助该方法能够在同时实现自动化可能性的情况下改善以热接触固定的热开关装置的运行可靠性。上述任务通过一种热开关装置来解决。通过使建立热接触的、优选板状的支架在其上侧和/或在侧向边缘区域中具有尤其是通过成型专门为耦合激光束预制的区域，在支架的该区域中设置优选通过压印与支架材料一体设置的、朝向支架下侧面逐渐变细的轮廓部和/或支架表面结构化部，可显著减少裂纹形成并且因此实现固定质量的有效且也可复制的显著改善，在此无需进行任何压印以在相应的固定接片和加热装置表面上形成弯曲部或拱曲部。由此，板状支架可在其下侧面上构造成平坦的、即平面地放置于加热装置的表面上。由此，不同于通过压印相互弯曲的表面(在其中与加工相关地始终存在一定的气隙)，产生了在激光焊接线区域中的显著改善的热过渡以及经由在支架和加热装置表面之间的其余接触面上的热过渡。这又在提高固定可靠性同时也引起显著缩短了热开关装置的响应时间。此外，为了建立激光焊接连接，本专利技术允许激光束例如在焊接线被位于上方的连接触点“遮挡”时倾斜从侧面为焊接过程定位。本专利技术也能实现：在自动化过程步骤中以可复制的固定质量实施热开关装置在加热装置上的固定。此外，与具有用于拧紧的孔的固定接片相比，支架的固定接片只需要较小的相对于壳体的突出部，由此可实现极为节省空间的布置形式。优选地，位于上方的连接触点、优选在两侧突出于支架的固定接片。专门构造用于耦合激光束的区域优选设置在支架的两个固定接片上。与不具有轮廓部和/或结构化部的支架区域相比，基于预制区域的轮廓部和/或结构化部在激光束投射到支架该区域上时激光束的反射降低、尤其是漫反射降低并且由此熔化材料的飞溅减少。研究表明，向下、即朝向支架下侧面定向的材料逐渐变细部能显著改善激光束到支架材料以及位于支架下方的加热装置中的耦合，由此能有效并且可复制地防止裂纹形成。由此实现在热开关元件和加热装置之间的连接的长的使用寿命。优选地，激光焊接在保护气体下进行。由此可进一步降低裂纹形成的危险。此外有利的是，通过材料逐渐变细部可借助具有较小功率的激光在接缝中形成应力降低的焊缝。通过使所述逐渐变细的轮廓部和/或表面结构化部位于支架的固定接片上，该固定接片与用于机械安装的固定接片相比在其长度中构造得相对短，由此在安装中产生空间优势。通过将固定接片的下侧面构造成平坦的，与现有技术相比，无需在加热装置的表面上实施加工措施。支架平面地放置于加热装置的支承面上，由此可改善热传递。根据本专利技术，为激光焊接预制的区域不仅仅局限于支架的外边缘区域，而且也可设置在支架表面中或其固定接片中的通口或凹部中。在通口的情况下支架例如可在借助激光焊接的固定和借助螺栓的固定之间进行选择。作为替代方案，根据本专利技术也可规定，所述区域不具有使横截面朝向支架的下侧面逐渐变细的轮廓部。表面结构化部在此设置在不逐渐变细的支架中。在此，支架和/或相应的固定接片与表面结构化部无关地具有相同的厚度，使得表面结构化部在相同高度位置中在支架或固定接片上延伸。本专利技术的该设计方案的特点在于特别简单的制造，因为只需要施加表面结构化部。有利地设置边缘倒棱部作为支架或相应固定接片的逐渐变细的轮廓部。这可以在从板状原始材料中冲裁出支架之后简单地通过一个冲压过程实现。优选地，边缘倒棱部仅位于相应固定接片的端侧区域中。边缘倒棱部可具有任意角度。优选地，边缘倒棱部的角度介于25°至75°的范围内。根据需要，逐渐变细的轮廓部也可以是倒圆的，其中，所述倒圆部可构造成凹形或凸形的。在边缘倒棱部的情况下，相应的剩余的边缘也可是倒圆的或削平的。边缘倒棱部也可仅在支架厚度的局部区域上延伸。通过在逐渐变细的轮廓部的区域中附加地设置表面成型部，尤其是在使用具有较高功率的激光时可改善激光束的耦合并且籍此同时实现降低焊接飞溅物的形成。根据需要，可设置包括多个槽纹、结节、棱锥、锯齿、凹部、波纹等的表面结构作为表面成型部。也可使用粗糙化部作为表面成型部。当连接触点在壳体中的定向、即其假想连接线的定向和相应为激光焊接预制的区域的假想连接线的定向相同时，这例如是在必须在相应的连接触点的遮挡区域内进行激光焊接的情况下，则基于本专利技术可借助激光焊接在支架和基座之间建立特别有效的连接。有利地，按本专利技术的开关装置特别适合用于如下情况：支架或者说其固定接片由铝或铝合金制成。因为基于较小的重量以及良好的导热性能，在本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于与具有加热装置的日用品以热接触连接的热开关装置、尤其是温度控制器、温度限制器、温度监控器或温度保险装置，该热开关装置包括：导热的、优选板状的支架(2)，所述开关装置(1)借助该支架能与日用品热接触；响应于温度的功能元件、优选双金属元件(21)或熔化元件(24)，用于确保热开关装置(1)的与温度相关的开关功能；以及用于将热开关装置(1)连接到电线段上的连接触点(4a、4b)，其中所述支架(2)能借助于激光焊接与处于热接触中的日用品连接，其特征在于，所述支架(2)具有专门为了激光束(10)的耦合而预制的区域(8)，该区域(8)包括使横截面朝向支架(2)下侧面逐渐变细的轮廓部和/或支架(2)的表面结构化部。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.06 DE 102013113650.81.用于与具有加热装置的日用品以热接触连接的热开关装置，该热开关装置包括：具有固定接片(5、6)的导热的支架(2)，所述热开关装置(1)借助该支架能与日用品热接触；响应于温度的功能元件，用于确保热开关装置(1)的与温度相关的开关功能；以及用于将热开关装置(1)连接到电线段上的连接触点(4a、4b)，其中所述支架(2)在其固定接片(5、6)的区域中能借助于激光焊接与处于热接触中的日用品连接，其特征在于，板状的所述支架(2)和其固定接片(5、6)的下侧面构造成平坦的并且处于同一平面中，并且所述支架(2)的固定接片(5、6)具有专门为了激光束(10)的耦合而预制的区域(8)，该区域(8)包括使横截面朝向支架(2)下侧面逐渐变细的轮廓部和/或包括支架(2)的固定接片(5、6)的表面结构化部。2.根据权利要求1所述的热开关装置，其特征在于，所述热开关装置是温度控制器、温度限制器、温度监控器或温度保险装置。3.根据权利要求1所述的热开关装置，其特征在于，所述功能元件是双金属元件(21)或熔化元件(24)。4.根据权利要求1至3之一所述的热开关装置，其特征在于，所述区域(8)是设置在固定接片(5、6)中的通口(11)或者凹部(20)。5.根据权利要求1至3之一所述的热开关装置，其特征在于，设置边缘倒棱部(12)作为逐渐变细的轮廓部。6.根据权利要求5所述的热开关装置，其特征在于，所述逐渐变细的轮廓部是倒圆的。7.根据权利要求1至3之一所述的热开关装置，其特征在于，设置表面成型部(14)作为支架(2)的表面结构化部。8.根据权利要求7所述的热开关装置，其特征在于，所述表面成型部(14)朝向倾斜入射的激光束定向。9.根据权利要求7所述的热开关装置，其特征在于，设置包括多个槽纹、结节、棱锥、锯齿、凹部或波纹的表面结构作为表面成型部(14)。10.根据权利要求8所述的热开关装置，其特征在于，设置包括多个槽纹、结节、棱锥、锯齿、凹部或波纹的表面结构作为表面成型部(14)。11.根据权利要求1至3之一所述的热开关装置，其特征在于，所述连接触点在壳体(16)中的定向和为激光焊接预制的相应区域(8)的假想连接线的定向是相同的。12.根据权利要求1至3之一所述的热开关装置，其特征在于，所述支架(2)由铝或铝合金制成。13.根据权利要求1至3之一所述的热开关装置，其特征在于，在支架(2)上安置焊接辅料(18)。14.根据权利要求13所述的热开关装置，其特征在于，所述焊接辅料(18)安置在支架(2)上的凹部(20)中和/或被压紧到支架(2)上。15...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·马丁，F·齐默尔曼，A·施密德，W·哈姆，
申请(专利权)人：盈德克勒电控有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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