CN1608302A - 恒温单元的部件以及用于生产这些部件的激光焊接方法 - Google Patents

Abstract

一种将恒温系统的各部件和用于低压断路器的各热继电器相连接的方法，该部件由至少一个具有一个第一面和一个第二面的薄片构成的双金属元件，以及至少一个具有一个第三面和一个第四面的基本上平坦的端部的连接元件构成，它包括下列各步骤：将双金属元件的第一面的端部跟连接元件的端部的第三面重叠并接合；对双金属元件的第二面的端部进行激光器装置的焊接操作，以便在双金属元件以及连接元件之间形成一个焊接。

Description

恒温单元的部件以及用于生产   这些部件的激光焊接方法

技术领域

本发明涉及用于各种恒温单元(用于环境或技术系统中的具有双金属元件的恒温系统，以及用于低压断路器的热保护继电器)的各部件，特别是涉及双金属元件以及它们跟所述恒温单元的其他各部件的连接，还涉及它们的生产方法。特别是，本发明涉及一种借助于激光焊接工艺、将双金属元件跟恒温单元的其他各部件相连接的方法。

背景技术

在当前技术的各种低压断路器中，双金属元件通常被连接到恒温单元的其他各部件，例如，通过机械连接或者通过铜焊，连接到一个恒温器的编织带或者终端连接元件，或者一个断路器的各动触点。

传统上，所述双金属元件的机械连接通过使用铆钉、钉子、基于压力的系统或者类似的连接系统来实现。虽然这种方法提供了一个有效的连接系统，但是它还有一些缺点。特别是，靠近各触点处的导电性是不理想的，并且在各零件之间可能有所不同。而且，机械连接操作所需的零件(例如，铆钉或钉子)的数量多于为实现该恒温单元的功能严格地需要的零件数量，因此，在装配过程中引入了复杂性，并且在任何情况下都会使生产成本增加。

作为机械连接的一个替代方案。可以借助于常规的铜焊工艺，来将恒温单元的双金属元件跟其他各部件相连接。这些方法不会带来上述的缺点，但是伴随着这种技术所需的相当可观的热的应用，也带来了其他不同的问题。众所周知，由于热可能引起所述双金属元件的结构变化，所以在双金属元件的焊接过程中，热的应用是一个危险的因素。相应地，它的性能下降，因而次品数量增加，并且在任何情况下，各零件之间在性能上是参差不齐的。

根据以上所述，显而易见，当前技术需要令恒温单元的各部件具有一致的性能，并且可以有效地进行生产。同样显而易见的是，当前技术需要有一种有效方法，用以将恒温系统的各部件跟低压断路器的各热继电器，特别是将各双金属元件跟相应的恒温单元的其他各部件相连接。

发明内容

本发明的宗旨就是提供恒温单元的各部件，它们可以有效地进行生产，同时具有一致的性能。

在这个宗旨的范围内，本发明的一个目标就是提供一种不引入金属连接系统的、用于将恒温单元的各部件、特别是将各双金属元件跟恒温系统的其他各部件以及低压断路器的各热继电器相连接的方法。

本发明的另一个目标就是提供一种几乎不引入可控的热应用系统的、将恒温单元的各部件、特别是将各双金属元件跟恒温系统的其他各部件以及低压断路器的各热继电器相连接的方法。

本发明的又一个目标就是提供一种在所述双金属元件中不引起结构变化的、将恒温单元的各部件、特别是将各双金属元件跟恒温系统的其他各部件以及低压断路器的各热继电器相连接的方法。

本发明的再一个目标就是提供一种能保证批量重复生产的、将恒温系统的各部件和低压断路器的各热继电器，特别是将各双金属元件跟恒温系统的其他各部件以及低压断路器的各热继电器相连接的方法。

本发明的还一个目标就是提供一种具有适中的价格，同时在经济上有竞争力的，将恒温系统的各部件和低压断路器的各热继电器，特别是将双金属元件跟恒温系统的其他各部件以及低压断路器的各热继电器相连接的方法。

借助于一种用于连接恒温单元的各部件的方法，就能在下文中，使这个宗旨、这些目标以及其他变得更加显而易见，所述部件由至少一个具有一个第一面和一个第二面的薄片构成的双金属元件，以及至少一个具有一个第三面和一个第四面的基本上平坦的端部的连接元件构成，其特征在于它包括下列各步骤：

—所述双金属元件的第一面的端部跟所述连接元件的端部的第三面重叠并接合；

—对所述双金属元件的第二面的端部进行激光器装置的焊接操作，以便在所述双金属元件以及所述连接元件之间形成一个焊接。

事实上已经发现，根据本发明的方法，通过使用一个激光焊接系统，以及通过在双金属元件的一面上进行加工，就能在双金属元件之间提供一个连接点，并且由于避免使用机械连接装置以及不使用对双金属元件来说有严重影响的热，所以该连接元件不具有已知技术中的各种缺点。

附图说明

在下文中，参照在后面给出的说明和附图，将使根据本发明的方法的各项特征和优点变得更加显而易见，该附图仅借助于非限制性的实例而给出，并且其中，该唯一的附图是一个用以焊接根据本发明而提供的恒温单元的各部件的系统的一份示意图。

具体实施方式

在附图中，双金属元件用参考数字1表示。所述元件由具有一个第一面10和一个第二面20的薄片构成。一个连接元件，例如一个恒温系统或继电器的连接(元件)，用参考数字2表示。该连接元件2有一个平坦的端部，该端部具有一个第三面30和一个第四面40。双金属元件的第一面10的端部跟连接元件的端部的第三面30重叠，并加以连接。令双金属元件的第二面20的端部经受激光器装置50的焊接操作，以便在双金属元件以及所述连接元件之间形成一个焊接点。

最好是，在根据本发明的方法中，激光焊接不是点焊，而是连续焊。为此目的，激光器装置50沿着一条预定的路径对双金属元件的第二面进行扫描。对专业人士来说，显而易见，在焊接操作中，可以借助于激光器装置相对于待焊接的各部件的相对运动来实现所述扫描。实际上，通过令待焊接的各部件保持不动，同时移动激光器装置，或者通过令激光器装置保持不动，同时移动待焊接的各部件，或者令两者都移动，来实现所述相对运动。

最好是，如图所示，所述扫描根据一条沿着一个有曲线的轮廓的事先设定的路径。然而，作为一个替代方案，有可能沿着混合的甚至不连续的折线(弯曲的和直的部分)，来实现所述扫描。所述线段也可以在待焊接的面上的多个区域中(例如在一种基本上平行的方式中)被重复。

可以根据待焊接的各种元件的各项特性，例如它们的化学性质或它们的厚度，对扫描光束的速度、功率、入射角、频率、振幅以及其他物理特性进行选择和调制。

虽然有可能使用不同类型的激光器装置，但是最可取的是使用固态激光器，例如钕晶体激光器。同样，在这种情况下，可以选择激光器的使用特性，例如频率、功率和入射角，并且作为待焊接的各种元件的特性以及希望达到的结果的一个函数来进行调制。

实际上已经发现，通过使用根据本发明的方法，有可能将双金属元件焊接到恒温系统的各个部件以及用于低压断路器的各个热继电器上。特别是，已经发现有可能将双金属元件焊接到各刚性连接以及各连接编织带上。

在后一种情况下，连接编织带的端部必须适当地加工和成型，使其能被连接到双金属元件的一面并焊接于其上。

根据本发明的方法解决了已知技术的一些问题，并且相对于已知技术来说，具有许多优点。

特别是，不需要使用各种机械连接元件，因此，能将元件数目减少到为实现断路器功能严格地需要的数目。而且，装配操作被简化，因而节省了生产时间和成本。

再有，激光器装置的使用避免了热的应用，对双金属元件来说，热是危险的和有损害的。一般来说，根据本发明的方法的效率以及零件与零件之间的可重复性均高于已知技术的各种方法，因而能降低废品率和次品率，同时提高生产过程的整体经济效益。

采用根据本发明的方法，有可能获得相对于已知技术的各部件来说改进了特性的恒温系统各部件以及用于低压断路器的各热继电器。这些部件，如同含有它们的装置(例如断路器)那样，构成了本发明的一个附加的方面。

实际上已经发现，根据本发明的方法以及由此获得的低压断路器的各种部件充分地实现了预期的宗旨和各项目标。很容易对这样想出的方法作出各种修改和变动。

可以进一步地用技术上等效的其他元件来取代所有的细节。

Claims (9)

1.一种用于将恒温系统的各部件和用于低压断路器的各热继电器相连接的方法，所述部件由至少一个具有一个第一面和一个第二面的薄片构成的双金属元件、以及至少一个具有一个第三面和一个第四面的基本上平坦的端部的连接元件构成，其特征在于它包括下列各步骤：

—将所述双金属元件的第一面的端部和所述连接元件的端部的第三面重叠并接合；

—对所述双金属元件的第二面的端部进行激光器装置的焊接操作，以便在所述双金属元件以及所述连接元件之间形成焊接。

2.根据权利要求1所述的将恒温系统的各部件和用于低压断路器的各热继电器相连接的方法，其特征在于所述激光器装置沿着一条预定的路径对所述双金属元件的第二面进行扫描。

3.根据权利要求2所述的将恒温系统的各部件和用于低压断路器的各热继电器相连接的方法，其特征在于所述预定的路径沿着一个曲线的轮廓。

4.根据权利要求2所述的用于连接低压断路器的各部件的方法，其特征在于，所述预定的路径沿着一根或多根混合的、开环或闭环的线段，还在于，在类似的多次重复中的变化。

5.根据以上各项权利要求中的一项或多项所述的用于连接低压断路器的各部件的方法，其特征在于，所述激光器装置由固态激光器构成。

6.根据以上各项权利要求中的一项或多项所述的用于连接低压断路器的各部件的方法，其特征在于，至少一个连接元件由该断路器的保护继电器的连接构成。

7.根据权利要求1至6中的一项或多项所述的用于连接低压断路器的各部件的方法，其特征在于，至少一个连接元件由一根连接编织带构成。

8.根据前述各项权利要求中的一项或多项所述的方法来获得低压断路器的各部件。

9.一种低压断路器，包括根据权利要求8所述的一个或多个部件。