УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПАЙКИ Российский патент 1994 года по МПК B23K1/05 B23K3/03 

Изобретение относится к пайке и может быть использовано в различных отраслях производства и в быту при проведении электромонтажных работ.

Известно устройство для пайки, содержащее нагреватель, расположенный в фокусе отражателя, и механизм для регулирования светового потока, выполненный в виде цилиндра с зеркальной внутренней поверхностью, с исполнительным механизмом для перемещения цилиндра и изменения излучения нагревателя [1] .

Основными недостатками данного устройства являются:
невысокий КПД, так как устройство имеет отражательную камеру, выполненную в виде открытой оптической системы, и в процессе пайки участвует только часть излучения от оптического источника-нагревателя, а часть тепловой энергии излучения отбирается окружающей средой;
ограничение области использования из-за отсутствия рабочего наконечника.

Известно устройство для пайки, содержащее полый стержень с рукояткой, выполненный из материала с малой теплопроводностью, в котором установлен нагревательный элемент, а также закрепленный в полом стержне сменный рабочий наконечник [2] . В полом стержне-корпусе может быть установлен вокруг наконечника отражающий экран.

Недостатком указанного устройства является невысокий КПД, так как не используется излучение от нагревателя.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сути является устройство для пайки, содержащее полый корпус с рукояткой, во внутренней полости которого размещена отражательная камера с установленным в ее фокусе нагревателем, выполненным в виде источника оптического излучения и сменный рабочий наконечник [3] . Отражательная камера выполнена в виде замкнутой системы, вдоль оптической оси которой установлены нагреватель и рабочий наконечник.

Основными недостатками подобного типа устройства для пайки являются:
неполное использование излучения нагревателя вследствие наличия отражательной камеры, имеющей большую поверхность;
достаточно большие габариты устройства, обусловленные наличием отражательной камеры, что затрудняет условия его эксплуатации;
высокая энергоемкость из-за необходимости использования в них нагревателей или источников оптического излучения большой мощности;
наличие на рабочем наконечнике подобного типа устройств для пайки [2,3] электростатического электричества, что ухудшает условия эксплуатации и сужает их область использования.

Целью изобретения является повышение интенсификации нагрева рабочего наконечника устройства для пайки без увеличения габаритов устройства, улучшение условий его эксплуатации благодаря устранению причин возникновения наведенного электростатического электричества и созданию условий подсветки места пайки, а также уменьшение энергоемкости процесса пайки.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для пайки, содержащем полый корпус с рукояткой, во внутренней закрытой полости которого установлен нагреватель и сменный рабочий наконечник, внутренняя полость корпуса устройства связана с внешней средой каналами оптической подсветки, выполненными в теле рабочего наконечника.

Кроме того, для оптимизации работы устройства источник оптического излучения выполнен в виде кварцевой лампы с вольфрамовой нитью накала, причем само устройство для пайки снабжено блоком регулировки подводимой электрической мощности.

Кроме того, для улучшения удобства эксплуатации устройство снабжено кожухом из теплоизоляционного материала, охватывающего снаружи полый корпус.

Сопоставительный анализ заявленного технического решения с прототипом показывает, что предложенное устройство отличается от известного тем, что внутренняя полость корпуса связана с внешней средой каналами оптической подсветки, выполненными в теле рабочего наконечника. Кроме того, оно отличается также выполнением источника оптического излучения в виде кварцевой лампы с вольфрамовой нитью накала и наличием блок регулировки подводимой электрической мощности, а также наличием наружного кожуха из теплоизоляционного материала.

Таким образом, заявленное устройство соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого технического решения с другими известными в данной области техники техническими решениями [1,2] показывает, что известны случаи использования в устройствах для пайки в качестве нагревателей источников оптического излучения, например ксеноновых ламп типа ДКСШ500 мощностью 500 Вт, однако в таких устройствах отсутствует рабочий наконечник, а само устройство снабжено фокусирующей открытой системой (оптической), фокусирующей тепловой поток, излучаемый нагревателем-источником оптического излучения, в месте пайки. При подобном выполнении не достигается высокого КПД для пайки, так как в процессе пайки участвует только часть излучения от оптического источника-нагревателя, поскольку часть тепловой энергии излучения отбирается окружающей средой. Кроме того, большие габариты устройства из-за громоздкой отражательной системы, необходимости использования источников большой мощности (500 Вт) и, следовательно, значительных габаритов, отсутствие рабочего наконечника - все это существенно сужает область возможного использования подобного типа устройства для пайки и усложняет условия их эксплуатации. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство для пайки; на фиг. 2 - вариант выполнения устройства с наружным кожухом.

Устройство для пайки содержит полый корпус 1, во внутренней полости 2 которого размещен нагреватель 3, выполненный в виде источника оптического излучения, например лампы накаливания, питаемой с помощью электрического шнура 4, пропущенного через закрепленную на нерабочем конце полого корпуса 1 полую рукоятку 5 и подключаемого через блок 6 регулировки подводимой электрической мощности к электрической сети или блоку питания (не показаны). В полом корпусе 1 со стороны его рабочего конца установлен сменный рабочий наконечник 7, выходящий хвостовой частью во внутреннюю полость 2, представляющую собой замкнутую камеру. В теле самого рабочего наконечника 7 выполнены каналы 8 оптической подсветки, например, сквозные пазы, соединяющие внутреннюю полость 2 с внешней средой и направляющие выходящее из полости-камеры оптическое излучение на место пайки.

Источник оптического излучения может быть выполнен в виде кварцевой лампы с вольфрамовой нитью накала, в качестве которой может быть использована кварцевая лампа КГМН 27-27 мощностью 27 Вт, питаемая электрическим током напряжением 27 В. Полый корпус 1 устройства снаружи может быть закрыт защитным кожухом 9 из теплоизоляционного материала, например термостойкой керамики или стекла. Сам корпус 1 или только его переходная часть, на которой крепится рукоятка 5, выполнен из материала с малой теплопроводностью, например стали. Рукоятка 5 выполнена из электроизоляционного материала, например пластмассы.

Устройство работает следующим образом.

При подключении к электрической сети или блоку питания с помощью блока 6 регулировки подводимой электрической мощности настраивают режим пайки для каждого конкретного случая. Нагреватель 3, например кварцевая лампа КГМН 27-27, создает тепловой поток, который передается на рабочий наконечник 7 как путем теплопроводности, так и путем излучения, и обеспечивает нагрев его до 400^оС. Световой поток от нагревателя 3 - источника оптического излучения из закрытой полости 2 через сквозные пазы - оптические каналы 8 подсветки, попадая на место пайки, нагревая и освещая его, облегчает условия пайки, особенно в затемненных местах электромонтажных плат. В качестве источника питания с блоком 6 регулирования подводимой мощности может быть использован стабилизатор напряжения постоянного тока компенсационного типа.

Как известно, сопротивление нити лампы накалывания в холодном состоянии примерно в 10 раз меньше раскаленной, поэтому в момент включения на ней рассеивается мощность, значительно превышающая номинальную. Данный эффект приводит к значительному сокращению срока службы электролампы, что нежелательно при применении относительно дорогостоящей проекционной лампы типа КГМН. Предлагаемый источник питания позволяет избавиться от указанного эффекта за счет ограничения тока лампы на уровне номинального при включении питания. Дальнейшее увеличение срока службы электролампы достигается ее эксплуатацией в облегченном режиме, т. е. при пониженном напряжении питания. Данный режим обеспечивается источником питания за счет изменения его выходного напряжения в пределах 20-27 В, что кроме того, позволяет в широких пределах изменить температуру рабочего стержня устройства для пайки. Данный источник питания надежно защищен от короткого замыкания в цепи нагрузки, так как в экстремальном режиме регулирующий элемент источника питания закрывается, ток нагрузки падает почти до нуля и остается таковым до тех пор, пока не будут устранены причины, вызвавшие короткое замыкание. Реализация столь широких возможностей источника питания устройства для пайки потребовала большой теоретической и практической проработки его принципиальной схемы. В результате проведенной работы была выбрана схема компенсационного стабилизатора напряжения постоянного тока с использованием интегрального стабилизатора напряжения К142ЕН3.

Предложенное устройство для пайки по сравнению с известными позволяет повысить интенсификацию нагрева рабочего наконечника без увеличения габаритов устройства, улучшить условия его эксплуатации и уменьшить энергоемкость процесса пайки.

Сущность изобретения: устройство содержит корпус 1 с рукояткой 5, размещенный в корпусе нагреватель 3, выполненный в виде источника оптического излучения, и сменный наконечник 7, установленный по оптической оси нагревателя. В теле наконечника для нагрева и освещения рабочей зоны в процессе пайки выполнены сквозные отверстия 8, оси которых сходятся в рабочей зоне непосредственно перед наконечником. Дополнительно отверстия могут быть выполнены в теле корпуса. Источник оптического излучения может быть выполнен в виде кварцевой лампы накаливания и снабжен блоком регулирования подводимой электрической мощности. На наружной поверхности может быть смонтирован теплоизоляционный кожух. 3 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПАЙКИ, содержащее полый корпус с рукояткой, размещенный во внутренней полости корпуса нагреватель, выполненный в виде источника оптического излучения, и сменный наконечник, установленный по оптической оси нагревателя, отличающееся тем, что в наконечнике выполнены сквозные отверстия, соединяющие полость корпуса с внешней средой для освещения и нагрева места пайки, причем отверстия выполнены с осями, сходящимися в рабочей зоне. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в корпусе в зоне соединения с наконечником выполнены сквозные продольные отверстия. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на наружной поверхности корпуса смонтирован кожух, выполненный из теплоизоляционного материала. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что источник оптического излучения выполнен в виде кварцевой лампы накаливания и снабжен блоком регулировки подводимой электрической мощности.