ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТИГЕЛЬ Российский патент 1998 года по МПК B23K3/06 

Изобретение относится к пайке, в частности к устройствам для пайки погружением.

Известен электрический тигель, содержащий емкость с расплавленным припоем, нагревательные элементы в виде ТЭНов, теплопроводящий стержень с чувствительными элементами для регулирования температуры припоя и механизм для циркуляции припоя. (а.с. N 484053, кл. B 23 K 3/06, 1975)
Недостатком известного электрического тигля является отсутствие контроля за работоспособностью нагревательных элементов.

Во время первоначального разогрева припоя, когда он еще не перешел в жидкое состояние и отсутствует циркуляция, возможен перегрев нагревательных элементов выше допустимой температуры из-за инерционности при контроле температуры припоя теплопроводящим стержнем, так как коэффициент теплопередачи твердого припоя ниже, чем жидкого.

В связи с этим в зоне расположения нагревательных элементов температура будет значительно выше, чем в зоне теплопроводящего стержня, контролирующего температуру припоя, и соответственно не произойдет отключение нагревательных элементов.

При перегреве выше допустимой температуры нагреватели (ТЭНы) могут преждевременно выходить из строя, нарушая работоспособность тигля в целом.

Для повышения работоспособности нагревательных элементов и надежности электрического тигля последний снабжен дополнительным теплопроводящим стержнем, имеющим чувствительные элементы и контактирующим с поверхностью оболочки нагревательного элемента. При этом чувствительные элементы дополнительного теплопроводящего стержня взаимодействуют со схемой управления нагревательными элементами.

Дополнительный анализ существенных отличий показал, что они известны в технике. Однако введение в конструкцию тигля дополнительного теплопроводящего стержня с чувствительными элементами, которые взаимодействуют со схемой управления нагревательными элементами, позволяет получить новый положительный эффект, заключающийся в повышении надежности и работоспособности конструкции за счет контроля температуры поверхности оболочки ТЭНов и исключения их перегрева.

На чертеже изображен электрический тигель, содержащий емкость 1 с расплавленным припоем, разогревающуюся с помощью нагревательных элементов в виде ТЭНов 2.

Емкость 1 размещена в теплоизолированном корпусе 3. Циркуляция припоя осуществляется механизмом 4, например, центробежным насосом с электроприводом.

Контроль за температурой припоя выполняется теплоизолирующим стержнем 5 с чувствительными элементами 6, погруженным в припой. Дополнительный теплопроводящий стержень 7 с чувствительными элементами 8 контактирует с поверхностью оболочки одного из нагревательных элементов 2, при этом чувствительные элементы 5 и 8 взаимодействуют со схемой управления нагревательными элементами тигля (не показана).

Тигель работает следующим образом.

При первоначальном разогреве припой в емкости 1 находится в твердом состоянии, механизм циркуляции 4 отключен.

При включении схемы управления тиглем питание подается на нагревательные элементы 2, от которых тепло передается припою, при этом он более интенсивно разогревается в зоне нагревательных элементов 2. Передача тепла по твердому припою происходит медленнее, чем по жидкому, ввиду более низкого коэффициента теплопередачи и отсутствия перемешивания. В связи с этим теплопроводящий стержень 5 с чувствительными элементами 6 контролирует температуру припоя с запаздыванием по времени и может произойти перегрев нагревательных элементов 2.

Дополнительный теплопроводящий стержень 7, контактирующий с оболочкой одного из нагревательных элементов 2, передает тепло от оболочки к чувствительным элементам 8, которые при достижении температуры оболочки выше максимально допустимой, взаимодействия со схемой управления тиглем, отключают питание нагревательных элементов 2. При этом передача тепла припою продолжается, происходит остывание нагревательных элементов 2 и повторное включение их чувствительными элементами 8. Этот процесс повторяется, пока не закончится разогрев и не произойдет расплавление припоя. После этого контроль и регулировка температуры припоя производится погруженным в припой теплопроводящим стержнем 5 с чувствительными элементами 6, которые, взаимодействуя со схемой управления тиглем, при достижении верхнего предела рабочей температуры припоя отключают нагревательные элементы 2, а при остывании припоя до нижнего предела снова включают их.

После полного расплавления припоя включается механизм циркуляции 4, который перемешивает припой и обеспечивает равномерную температуру в емкости. При стабилизации температурного режима тигля и циркуляции припоя нагревательные элементы 2 не перегреваются до максимально-допустимой температуры, так как улучшается передача тепла, но контроль температуры на поверхности оболочки нагревательного элемента 2 теплопроводящим стержнем 7 с чувствительными элементами 8 продолжается. В случае нарушения нормальной работы и перегрева оболочки выше максимально-допустимой температуры, чувствительные элементы 8, взаимодействуя со схемой управления тиглем, отключают питание нагревательных элементов 2. В предлагаемом электрическом тигле, благодаря применению дополнительного теплопроводящего стержня с чувствительными элементами для контроля температуры поверхности оболочки нагревательных элементов (ТЭНов), исключается возможность их перегрева выше максимально допустимой температуры, особенно при первоначальном разогреве припоя. Этим повышается работоспособность нагревательных элементов и надежность тигля в целом.

Использование: электрический тигель можно использовать для пайки погружением. Тигель содержит емкость с расплавленным припоем, нагревательные элементы со схемой управления процессом, теплопроводящие стержни с чувствительными элементами для контроля температуры припоя и поверхности оболочки нагревательных элементов. Конструкция позволяет исключить перегрев элементов, особенно при первоначальном разогреве припоя. Повышается работоспособность нагревательных элементов и надежность тигля в целом. 1 ил.

Электрический тигель, содержащий емкость с расплавленным припоем, нагревательные элементы в виде ТЭНов со схемой управления, теплопроводящий стержень, погруженный в припой, с чувствительным элементом для регулирования температуры припоя и механизм для циркуляции припоя, отличающийся тем, что тигель снабжен дополнительным теплопроводящим стержнем, контактирующим с поверхностью оболочки нагревательного элемента, с чувствительным элементом, взаимодействующим со схемой управления нагревательными элементами.