DE4406377A1

DE4406377A1 - Arrangement for heating thermo-bimetallic strip, shape memory alloy or similar

Info

Publication number: DE4406377A1
Application number: DE19944406377
Authority: DE
Inventors: Werner Bruckner; Bernhard Schulz
Original assignee: ABB Patent GmbH
Current assignee: ABB Patent GmbH
Priority date: 1994-02-26
Filing date: 1994-02-26
Publication date: 1995-08-31

Abstract

The arrangement has a heating conductor enclosing the strip (10). The conductor has at least one U-shaped region with arms on both sides of the strip. The arms of the U-shaped region can carry plates (42,43) protruding in the direction of the strip and lying on either side of the strip and parallel to the adjacent sides of the strip. The plates can protrude in the same direction and have lengths slightly shorter than that of the strip. The plates can be of equal or different lengths; one can be attached to one end of the strip to form an electrical connection , with the U-shaped region near the other end of the strip.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beheizung ei nes Streifens aus Thermobimetall, Formgedächtnislegierung oder dgl., mit einem den Streifen umgebenden Heizleiter.The invention relates to a device for heating egg a strip of thermobimetal, shape memory alloy or the like, with a heating conductor surrounding the strip.

Ein solcher Streifen aus Thermobimetall, Formgedächtnis legierung oder ähnlichen Materialien wird insbesondere in Leitungsschutzschaltern als thermische Auslöser einge setzt, der auf einen Überstrom anspricht, in dem er sich ausbiegt und dadurch eine Verklinkungsstelle eines Schaltschlosses löst.Such a strip of thermal bimetal, shape memory alloy or similar materials is used in particular in Miniature circuit breakers turned on as thermal triggers sets that responds to an overcurrent in which it is bends and thereby a latching point of a Switch lock releases.

Beheizt wird der Streifen entweder direkt, in dem er in den Strompfad eingeschaltet dadurch vom Strom durchflos sen ist, indirekt, in dem ein Heizleiter dem Streifen zu geordnet ist, der von Strom durchflossen ist, oder in ei ner Kombination von beiden. Bekannt ist, den Heizleiter unter Zwischenfügung einer Isolierung, vorzugsweise einer Glasfaserisolierung schraubenförmig um den Streifen her umzuwickeln. Zur Stromzu- und Abführung wird an den Enden des Heizleiters je ein Leiteranschluß befestigt. The strip is heated either directly by placing it in the current path is switched on and the current flows through it sen, indirectly, in which a heating conductor strips the strip ordered, which is traversed by electricity, or in egg a combination of the two. The heating conductor is known with the interposition of insulation, preferably one Glass fiber insulation helically around the strip to wrap around. For power supply and discharge is at the ends one conductor connection is attached to the heating conductor.

Die Montage eines derartig schraubenförmig um den Strei fen herumgewundenen Heizleiters ist kompliziert und auf wendig.The assembly of such a helical around the streak The wound heating conductor is complicated and open agile.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der ein gangs genannten Art zu schaffen, die leichter montierbar ist.The object of the invention is a device of a gangs mentioned type to create the easier to assemble is.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Heizleiter U-förmig ausgebildet ist und den Streifen mit seinen Schenkeln beidseitig umfaßt.This object is achieved in that the heating conductor is U-shaped and the strip embraced on both sides with his thighs.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Particularly advantageous designs and improvements the invention can be found in the subclaims.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht im wesentlich darin, daß der Heizleiter aus Blech gestanzt und gebogen und dann über den Streifen gesteckt werden kann. Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, den ge stanzten Heizleiter zur U-Form zu biegen, wobei während des Biegevorgangs die Schenkel gegen die Seitenflächen des Heizleiters gedrückt werden.The advantage of the device according to the invention is essential that the heating conductor is stamped from sheet metal and bent and then put over the strip can. Of course, there is also the possibility to use the ge punched heating conductor to bend to U-shape, while of the bending process the legs against the side surfaces of the heating conductor.

Anhand der Zeichnung, in der einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung nä her erläutert und beschrieben werden.Using the drawing, in which some embodiments the invention are shown, the invention shall forth explained and described.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 bis 5 jeweils unterschiedliche Ausführungs formen eines erfindungsgemäßen Heiz leiters. Fig. 1 to 5 each have different execution forms of a heating conductor according to the invention.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist ein Streifen 10 aus Thermobimetall von einem U-förmigen Heizleiter 11 derart umgeben, daß die Schenkel 12, 13 parallel zu den Seiten flächen des Streifens 10 verlaufen. Die Schenkel 12 und 13 sowie der Steg 14 überdecken den Streifen in etwa in ihrer gesamten Länge; am Schenkel 12 ist in Richtung der Längserstreckung des Streifens 10 eine Lasche 15 ange formt, an der ein strichliert gezeichneter Leiter 16 an geschweißt ist. Ein weiterer strichliert gezeichneter Leiter 17 ist am anderen Ende des Heizleiters 11 befe stigt und zwar am Schenkel 13, der hier keine der Lasche 15 entsprechende Lasche aufweist. Selbstverständlich kann auch an dem Ende, an dem der Leiter 17 angeschlossen ist, eine Lasche vorgesehen sein. Hierzu ist Bezug genommen auf Fig. 2.In the embodiment of Fig. 1, a strip 10 is U-shaped consisting of a bimetallic by a heat conductor 11 is surrounded in such a way that the legs 12, 13 to the sides parallel surfaces of the strip 10 extend. The legs 12 and 13 and the web 14 cover the strip approximately in its entire length; on the leg 12 in the direction of the longitudinal extent of the strip 10, a tab 15 is formed , on which a dashed line 16 is welded to. Another dashed line 17 is at the other end of the heating conductor 11 BEFE Stigt, namely on the leg 13 , which does not have the tab 15 corresponding tab. Of course, a tab can also be provided at the end to which the conductor 17 is connected. For this purpose, reference is made to FIG. 2.

Der Streifen 10 ist nur teilweise dargestellt. Er ist von einem Heizleiter 18 umgeben, der zwei durch einen Steg 19 miteinander verbundene Schenkel 20, 21 aufweist, die im Vergleich zur Länge des Streifens 10 in der Längserstrec kung kurz sind. An die Stirnkante des Schenkels 20 schließt eine Lasche 22 an, die parallel zum Steg 19 und parallel zu der Seitenfläche des Streifens 10 verläuft; am Schenkel 21 schließt, in die entgegengesetzte Richtung wie die Lasche 22 eine weitere Lasche 23 an. Dadurch fließt der Strom über die Lasche 22 auf einer Seite des Streifens, und über den Schenkel 20, dem Steg 19 und dem Schenkel 21 zur Lasche 23 auf der anderen Seite des Streifens 10.The strip 10 is only partially shown. It is surrounded by a heating conductor 18 which has two legs 20 , 21 which are connected to one another by a web 19 and which are short in comparison to the length of the strip 10 in the longitudinal extension. At the front edge of the leg 20 is a tab 22 , which runs parallel to the web 19 and parallel to the side surface of the strip 10 ; closes on the leg 21 , in the opposite direction as the tab 22, another tab 23 . As a result, the current flows via the tab 22 on one side of the strip, and via the leg 20 , the web 19 and the leg 21 to the tab 23 on the other side of the strip 10 .

Der Steg 19 mit den Schenkeln 20 und 21 befinden sich bei der Ausführung nach Fig. 2 etwa in der Mitte. Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, den Steg 19 mit den Schenkeln 20 und 21 mehr an das in der Zeichnung Fig. 2 links befindliche Ende der Lasche 22 heranzubringen, so daß die Länge der Lasche 23, die bei der Ausführung gemäß Fig. 2 etwa gleich lang ist wie die Lasche 22, ein mehr faches der Lasche 22 beträgt. Auf diese Weise ist eine gute Beheizung erzeugt und die freie Beweglichkeit des Thermobimetalls in die Ausbiegerichtung ist dadurch nicht behindert.The web 19 with the legs 20 and 21 are located approximately in the middle in the embodiment according to FIG. 2. There is of course also the possibility of bringing the web 19 with the legs 20 and 21 more towards the end of the tab 22 located on the left in the drawing in FIG. 2, so that the length of the tab 23 , which in the embodiment according to FIG is the same length as the tab 22 , a multiple of the tab 22 is. Good heating is produced in this way and the free mobility of the thermobimetal in the bending direction is not impeded by this.

Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist ein Heizleiter 30 mit zwei in Abstand zueinander angeordneten U-förmigen Ab schnitten 31 und 32 vorgesehen. An dem U-förmigen Ab schnitt 31 befinden sich Schenkel 33 und 34, und an dem Schenkel 33 schließt eine Lasche 35 an, die im montierten Zustand in Längsrichtung des Streifens 10 hin zu einem Ende des Streifens 10 vorspringt. An der entgegengesetz ten Stirnkante des Schenkels 34 schließt ein Verbindungs stück 36 an, welches mit dem Schenkel 37 des U-förmigen Abschnittes 32 in Verbindung steht. Der andere Schenkel 38 verläuft parallel zum Schenkel 33 und an seiner Stirn kante ist eine Lasche 39 angeformt, die in die entgegen gesetzte Richtung wie die Lasche 35 vorspringt. Dadurch fließt ein Strom zunächst durch die Lasche 39 auf einer Seite des Streifens 10 hin zu dem Abschnitt 32 und von dort durch das Verbindungsstück 36 auf der anderen Seite des Streifens 10 und fließt von dort wieder auf die erste Seite des Streifens zurück hin zur Lasche 35.In the embodiment according to FIG. 3, a heat conductor 30 with two spaced-apart U-shaped sections 31 and 32 is provided. On the U-shaped section 31 there are legs 33 and 34 , and on the leg 33 there is a tab 35 , which projects in the assembled state in the longitudinal direction of the strip 10 towards one end of the strip 10 . At the opposite end edge of the leg 34 , a connecting piece 36 connects, which is connected to the leg 37 of the U-shaped section 32 . The other leg 38 runs parallel to the leg 33 and on its end edge a tab 39 is formed, which projects in the opposite direction as the tab 35 . As a result, a current initially flows through the tab 39 on one side of the strip 10 to the section 32 and from there through the connecting piece 36 on the other side of the strip 10 and flows from there again to the first side of the strip back to the tab 35 .

Zwischen den Heizleitern 11, 18 und 30 und dem Streifen 10 ist jeweils eine Glasfaserisolierung 40 untergebracht.A glass fiber insulation 40 is housed between the heating conductors 11 , 18 and 30 and the strip 10 .

Die Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfin dung. Das Thermobimetall 10 ist strichliert dargestellt, um die Struktur des Heizleiters 41 näher zu zeigen. Der Heizleiter 41 besitzt zwei langgestreckte Laschen 42 und 43, deren Länge etwa der Länge des Thermobimetalls 10 entspricht. Diese beiden Laschen 42 und 43 verlaufen beidseitig des Thermobimetalls 10 und sind mittels eines U-förmigen Verbindungselementes 44 miteinander verbunden. Das U-förmige Verbindungselement 44 besitzt dabei einen quer das Thermobimetall 10 an dessen Längskante überdec kenden Steg 45 sowie daran angeformte Schenkel 46 und 47, die senkrecht zu den Laschen 42 und 43 verlaufen und derem einen Ende angeformt sind. Am anderen Ende sind Stromzu- und -abführungsleiter 48 und 49 angeschweißt. Zwischen dem Heizleiter 41 und dem Thermobimetall 10 ist selbstverständlich eine nicht dargestellte Isolierung wie die Isolierung 40 der Fig. 2 angeordnet. Fig. 4 shows another embodiment of the inven tion. The bimetallic metal 10 is shown in broken lines in order to show the structure of the heating conductor 41 in more detail. The heating conductor 41 has two elongated tabs 42 and 43 , the length of which corresponds approximately to the length of the bimetal 10 . These two tabs 42 and 43 run on both sides of the thermal bimetal 10 and are connected to one another by means of a U-shaped connecting element 44 . The U-shaped connecting element 44 has a transversely the bimetallic strip 10 on its longitudinal edge überec Kenden web 45 and integrally formed legs 46 and 47 , which are perpendicular to the tabs 42 and 43 and the one end are formed. Power supply and discharge conductors 48 and 49 are welded onto the other end. Between the heating conductor 41 and the thermal bimetal 10 , an insulation, not shown, such as the insulation 40 of FIG. 2, is of course arranged.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 5 ist am Thermobimetall 10 ein dem Heizleiter 41 entsprechender Heizleiter 50 ange bracht, dessen beide Laschen 51 und 52 unterschiedlich lang sind. Zwischen dem Thermobimetall 10 und dem Heiz leiter 50 befindet sich die Isolierung 40. Die Lasche 51 überragt die Isolierung 10 und ist mit ihrem freien Ende 53 an dem in der Fig. 5 oben befindlichen Ende ange schweißt. Die andere Lasche 52 ist etwa so lang wie die Isolierung 40 und an dem freien Ende 54 der Lasche 52 ist ein Stromzu- oder -abführungsleiter 55 angeschweißt. Die beiden Laschen 51 und 52 sind mit einer der Verbindung 44 entsprechenden Verbindung 56 miteinander verbunden. Der Heizleiter 50 entspricht bezüglich seiner Form bis auf die unterschiedliche Länge der Laschen 51 und 52 dem Heizleiter 41.In the embodiment of FIG. 5 at a bimetallic strip 10 the heating conductor 41 corresponding heat conductor 50 is introduced, the two flaps 51 and 52 are of different lengths. The insulation 40 is located between the thermal bimetal 10 and the heating conductor 50 . The tab 51 projects beyond the insulation 10 and is welded with its free end 53 to the end located in FIG. 5 above. The other tab 52 is approximately as long as the insulation 40 and a current supply or discharge conductor 55 is welded to the free end 54 of the tab 52 . The two tabs 51 and 52 are connected to one another by a connection 56 corresponding to the connection 44 . The shape of the heat conductor 50 corresponds to that of the heat conductor 41 except for the different lengths of the tabs 51 and 52 .

Bei der Ausführung nach Fig. 5 wird das Thermobimetall 10 vom Strom durchflossen, somit direkt, und über den Heizleiter 50 indirekt beheizt. Der Strom fließt gemäß Pfeilrichtung I durch das Thermobimetall 10, durch die Lasche 51 über die Verbindungsanordnung 56 in die Lasche 52 und von der Lasche 52 in den Leiter 55.In the embodiment of Fig. 5, the bimetallic strip 10 is traversed by current, thus directly and indirectly heated via the heating conductor 50th The current flows according to arrow direction I through the bimetallic metal 10 , through the tab 51 via the connection arrangement 56 into the tab 52 and from the tab 52 into the conductor 55 .

Selbstverständlich sind mannigfache Ausgestaltungen der Erfindung denkbar. So ist es denkbar, daß beispielsweise an einem der Schenkel 20 oder 21 ein Vorsprung vorgesehen ist, der den Streifen 10 auf der dem Steg 19 entgegenge setzten Längskante umfaßt. Dadurch ist eine optimale Fi xierung des Heizleiters 18 gegeben. Natürlich kann ein solcher Vorsprung auch an dem Heizleiter 11 oder am Heiz leiter 30 vorgesehen sein. Darüberhinaus können anstatt zweier Abschnitte 31 und 32 drei oder mehr Abschnitte vorgesehen sein. Es besteht auch die Möglichkeit, die La schen 22 bzw. 23 oder 39 und 35 mit dem Streifen 10 elek trisch leitend zu verbinden, so daß der Strom einerseits durch den Streifen 10 und andererseits auch durch den Heizleiter 18 oder 30 hindurchfließen kann.Of course, various configurations of the invention are conceivable. So it is conceivable that, for example, on one of the legs 20 or 21, a projection is provided, which comprises the strip 10 on the web 19 opposite longitudinal edge. This results in an optimal fi xation of the heating conductor 18 . Of course, such a projection can also be provided on the heating conductor 11 or on the heating conductor 30 . In addition, three or more sections can be provided instead of two sections 31 and 32 . There is also the possibility of connecting the plates 22 or 23 or 39 and 35 to the strip 10 in an electrically conductive manner, so that the current can flow through the strip 10 on the one hand and through the heating conductor 18 or 30 on the other hand.

Der Heizleiter aller Ausführungen kann im wesentlichen die gesamte Länge des Thermobimetalls oder nur einen Teil mit seinen Laschen überdecken, je nach Anforderungen.The heating conductor of all versions can essentially the entire length of the bimetal or only a part of it cover with its tabs, depending on requirements.

Claims

1. Device for heating a strip of thermobimetal, shape memory alloy or the like., With a heating conductor surrounding the strip, characterized in that the heating conductor ( 11 , 18 , 30 ) is U-shaped and forms with its legs ( 12 , 13 ; 20 , 21 ; 33 , 34 ; 37 , 38 ; 42 , 43 ; 51 , 52 ) the strip ( 10 , 23 ) on both sides.

2. Device according to claim 1, characterized in that the heating conductor has at least one U-shaped loading area ( 18 , 31 , 32 , 44 , 56 )), and that on the legs of the U-shaped area in the direction of the strip fens ( 10 ) protruding tabs ( 22 , 23 ; 35 , 39 , 42 , 43 ; 51 , 52 ) are integrally formed, each extending on one and on the side of the strip ( 10 ) parallel to the adjacent side surface of the strip.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that on the legs of the U-shaped region ( 44 , 56 ) tabs ( 42 , 43 ; 51 , 52 ) in the direction of the strip ( 10 ) are integrally formed in the same direction where at the length of the strips ( 42 , 43 ; 51 , 52 ) by a small amount ge shorter than the strip ( 10 ).

4. The device according to claim 3, characterized in that the strips ( 42 , 43 ) are of equal length.

5. The device according to claim 3, characterized in that the strips ( 51 , 52 ) have different lengths.

6. The device according to claim 5, characterized in that one of the tabs ( 51 ) at one end of the strip fens ( 10 ) is fixed and electrically connected, whereas the U-shaped region ( 56 ) is in the region of the other end of Strip ( 10 ) is located.

7. The device according to claim 2, characterized in that the tabs ( 22 , 23 ) from the U-shaped region ( 18 ) in the direction of the strip ( 10 ) in the opposite direction protrude.

8. Apparatus according to claim 8, characterized net gekennzeich that two when providing or more U-shaped Be rich (31, 32) the shaped U-between two areas (31, 32) gaps situated pieces by connection (36) are bridged in such a way that the current is conducted from one side of the strip ( 10 ) over the U-shaped areas ( 31 , 32 ) to the other side.

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a projection is provided on one of the legs at its ner parallel to the longitudinal extension of the strip ( 10 ) ver running free edge, which the strip on its the webs ( 14 , 19 ) of U-shaped heating conductor comprises the opposite longitudinal edge of the strip ( 10 ).