ФИКСИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2000 года по МПК B23K3/02 

Настоящее изобретение относится к фиксирующему устройству для закрепления паяльного наконечника в паяльном устройстве, причем наконечник имеет передний рабочий конец для пайки и задний крепежный конец, противоположный рабочему концу, а паяльное устройство имеет соединительный конец для фиксации крепежного конца, по меньшей мере один из которых имеет осесимметричную часть.

Фиксирующее устройство подобного рода известно из ЕР 132569. В этом устройстве задний крепежный конец удерживается в гнезде соединительного конца за счет трения, для этого паяльный наконечник должен быть своим крепежным концом запрессован в соответствующее приемное отверстие, что обеспечивает фиксацию паяльного наконечника.

В DE 2657569 описано фиксирующее устройство, в котором задний крепежный конец снабжен наружной резьбой. Конец с резьбой ввинчен в гнездо, имеющее соответствующую внутреннюю резьбу, для закрепления паяльного наконечника в паяльном устройстве.

Кроме того, в DE 29600771 описан держатель для наконечника, имеющий форму втулки, в которую вставляют крепежный конец паяльного наконечника. При ввинчивании держателя в паяльное устройство, наконечник также фиксируется, так как держатель прижимает его кромкой конического отверстия, например, к нагревательному устройству.

Исходя из ЕР 132569, задачей изобретения является создание простого разъемного крепления паяльного наконечника в паяльном устройстве, несложного и надежного по конструкции.

Данная задача решена тем, что один конец содержит коническую часть, снабженную, по меньшей мере на некоторых участках в направлении по окружности, наружным конусом, расположенным эксцентрично по отношению к осесимметричной части, а другой конец снабжен внутренним конусом, в котором наружный конус установлен с возможностью поворота между положением ввода и положением фиксации.

Сущность изобретения в том, что простое и разъемное крепление паяльного наконечника не требует резьбы. Кроме того, не нужно запрессовывать паяльный наконечник в гнездо для закрепления за счет сил трения. Благодаря взаимодействию наружного и внутреннего конусов, для закрепления паяльного наконечника обычно нужно повернуть его относительно гнезда из положения ввода в положение фиксации на угол менее 180^o. В то же время осесимметричная часть входит в соответствующий другой конец, что приводит к хорошей передаче тепла от нагревательных средств паяльного устройства. Внутренний и наружный конусы могут быть выполнены простым и недорогим способом. По сравнению с известным запрессованным паяльным наконечником, освобождение наконечника выполняется просто путем его поворота из положения фиксации в положение ввода.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, осесимметричная часть является по существу цилиндрической.

В указанном предпочтительном варианте осуществления изобретения задний крепежный конец паяльного наконечника может быть, например, трубчатой формы для соединения с соединительным концом паяльного устройства, причем наружный конус выполнен на соединительном конце, а внутренний конус - на крепежном конце. Для более простого обращения с паяльным наконечником и его более простого изготовления крепежный конец может иметь цилиндрическую часть и наружный конус, сужающийся в направлении к рабочему концу, а соединительный конец может быть выполнен как гнездо для вставного конца, с внутренним конусом, который сужается в направлении к паяльному наконечнику.

Для лучшего удерживания паяльного наконечника в гнезде это гнездо имеет по существу цилиндрическую приемную часть, которая может быть выполнена взаимодополняющей по отношению к цилиндрической части вставного конца паяльного наконечника. Наружный и внутренний конусы могут быть расположены соответствующим образом относительно этих цилиндрических частей, так же как задний конец цилиндрической части относительно паяльного наконечника. В этом случае максимальный диаметр наружного конуса меньше, чем внутренний диаметр цилиндрической части гнезда. После проталкивания наружного конуса через цилиндрическую приемную часть, наружный конус входит во внутренний и путем поворота его устанавливают в положение фиксации.

В другом варианте осуществления изобретения наружный и внутренний конусы могут быть расположены перед цилиндрическими частями вставного конца и гнезда соответственно, если смотреть по направлению к рабочему концу паяльного наконечника. В этом случае минимальный диаметр внутреннего конуса больше наружного диаметра цилиндрической части вставного конца или равен этому диаметру. Цилиндрическую часть вводят через внутренний конус до цилиндрической приемной части гнезда.

Осесимметричная часть или по существу цилиндрическая часть и взаимодополняющая приемная часть могут также иметь коническую форму. Конус осесимметричной части сужается в направлении к приемной части, а конус последней расширяется в направлении к части на крепежном конце паяльного наконечника. Такая конусная конструкция может улучшить как плотность посадки, так и теплопередачу. Кроме того, паяльный наконечник можно удалить из гнезда легче, так как коническую часть, даже при загрязнении, можно вынуть легче, чем полностью цилиндрическую часть.

Наружный конус также может быть выполнен лишь на некоторых участках на периферии конической части, которая может быть не конической, а цилиндрической формы. Для улучшения теплопередачи, в особенности в области наружного конуса, наружный конус может быть выполнен в виде непрерывной конической полосы. Такая коническая полоса может быть легко изготовлена.

Для дальнейшего упрощения изготовления и облегчения обращения с паяльным наконечником при его фиксации и для улучшения теплопередачи, периферийные поверхности внутреннего и наружного конусов могут иметь равный угол наклона в направлении к рабочему концу паяльного наконечника. Таким образом улучшается способность взаимного поворота и сцепление наружного и внутреннего конусов.

В простом варианте осуществления изобретения внутренний и наружный конусы могут иметь по существу форму усеченных конусов. Таким образом, периферийная поверхность усеченного конуса образует периферийные поверхности наружного и внутреннего конусов, сужающихся в направлении к рабочему концу паяльного наконечника. При этом наружный и внутренний конусы ограничены соответствующими круглыми торцами усеченных конусов, имеющими меньший и больший диаметры. Очевидно, что меньший круглый торец внутреннего конуса имеет или образует приемное отверстие для введения большего круглого торца наружного конуса, а по существу цилиндрическая приемная часть примыкает к большему круглому торцу внутреннего конуса.

Для дальнейшего улучшения взаимодействия наружного и внутреннего конусов при фиксации паяльного наконечника высота наружного и глубина внутреннего конусов могут быть по существу равны.

Для дальнейшего упрощения изготовления наружного конуса его задняя поверхность может выступать от цилиндрической части радиально наружу. Изготовление наружного конуса усложняется тем, что его задняя поверхность в радиальном направлении проходит под углом к наружной поверхности цилиндрической части.

Для того чтобы изготовить внутренний конус простым способом, используя как можно меньшее количество материала, внутренний конус может быть снабжен кольцевым фланцем, расположенным перед по существу цилиндрической приемной частью гнезда, если смотреть в направлении к паяльному наконечнику. В этом случае цилиндрическая приемная часть и внутренний конус могут быть выполнены с разными наружными диаметрами в областях гнезда.

Для удерживания паяльного наконечника простым и безопасным способом при повороте из положения ввода в положение фиксации, цилиндрическая и приемная части могут иметь по существу равные диаметры. При этом цилиндрическая приемная часть по существу используется как опорная поверхность, внутри которой вращается цилиндрическая часть вставного конца паяльного наконечника, в то время как наружный конус поворачивается во внутреннем конусе из положения ввода в положение фиксации.

Диаметры приемной части и части вставного конца могут быть равны только на некоторых участках, и эти участки служат опорной поверхностью или шарнирной опорой.

Аналогично задней поверхности наружного конуса дно внутреннего конуса может отходить радиально внутрь к цилиндрической приемной части. При этом упрощается изготовление внутреннего конуса. Очевидно, что внутренний конус также может проходить в радиальном направлении под углом к цилиндрической приемной части аналогично задней поверхности наружного конуса. В этой связи следует принять во внимание, что в случае, когда задняя поверхность и дно внутреннего конуса расположены наклонно, они могут иметь большую поверхность взаимного контакта в положении фиксации паяльного наконечника, чем в случае, когда они отходят радиально внутрь.

Для улучшения теплопередачи от нагревательных средств паяльного устройства к паяльному наконечнику за счет теплопроводности, наружный и внутренний конусы в положении фиксации паяльного наконечника могут частично примыкать друг к другу, особенно по задней поверхности наружного конуса и дну внутреннего конуса.

Фиксирующее устройство согласно изобретению может быть, в частности, использовано и для паяльных наконечников устройств для отпаивания, причем в этом случае паяльный наконечник снабжен каналом отсасывания припоя. Этот канал проходит через паяльный наконечник в продольном направлении и соединен с каналом в гнезде. Благодаря фиксирующему устройству согласно изобретению между паяльным наконечником и гнездом возникает вакуумное герметичное соединение, причем между наружным и внутренним конусами создается значительная сила, прижимающая заднюю поверхность наружного конуса к днищу внутреннего конуса и влияющая на их способность поворота друг относительно друга. Благодаря этой силе и плотному прилеганию задней поверхности наружного конуса ко дну внутреннего конуса улучшается теплопроводность между наконечником и гнездом или соответствующими нагревательными средствами.

Чтобы облегчить обращение с паяльным наконечником и, в частности, его прикрепление, наконечник может иметь головку с шестигранной наружной поверхностью, расположенную между рабочим и вставным концами. Наружный конус предпочтительно доходит до отходящей радиально наружу упорной поверхности головки так, что наружный конус находится непосредственно за головкой. В положении фиксации паяльного наконечника упорная поверхность может соприкасаться с периферийной внешней кромкой кольцевого фланца и прижиматься к нему, еще более уплотняя канал для отсасывания припоя и/или улучшая теплопроводность.

Чтобы обеспечить достаточный контакт для равномерного улучшенного уплотнения между паяльным наконечником и гнездом, выгодно, чтобы упорная поверхность выступала радиально наружу больше, чем задняя поверхность наружного конуса. Таким образом увеличивается поверхность контакта между упорной поверхностью головки и круговой внешней кромкой кольцевого фланца.

Гнездо может быть непосредственно частью паяльного устройства и расположено в держателе для наконечника. Кроме того, гнездо со своей цилиндрической приемной частью и внутренним конусом или кольцевым фланцем может быть выполнено как внутреннее расточенное отверстие во втулке гнезда. Втулка гнезда может быть обычным образом закреплена в паяльном устройстве, например, винтами, посредством держателя для наконечника или подобными средствами.

Приемная втулка может быть выполнена поворотной по отношению к паяльному устройству, причем гнездо или соединительный конец паяльного устройства расположены, в основном, в приемной втулке. При повороте приемной втулки конический эксцентрик входит в контакт с соединительным концом паяльного наконечника и возникает сила, прижимающая наконечник к паяльному устройству или, см. ниже, к нагревательным средствам. Паяльный наконечник и нагревательные средства можно выполнить так, что они точно соответствуют друг другу и их поворот друг относительно друга невозможен, а их прижим друг к другу осуществляется путем поворота приемной втулки и взаимодействием внутреннего и наружного конусов.

Кроме того, удобно, когда приемная втулка представляет собой часть нагревательных средств паяльного устройства. Например, нагревательная обмотка может быть расположена непосредственно на внешней поверхности приемной втулки.

Приемная втулка на конце, противоположном паяльному наконечнику, может иметь отверстие для установки нагревательных средств и/или температурного датчика.

Аналогично наружному конусу, внутренний конус также расположен эксцентрично по отношению к следующей за ним цилиндрической приемной части. Эксцентриситет между внутренним и наружным конусами и соответствующими цилиндрическими частями может иметь различные величины и/или различное смещение осей относительно оси цилиндрической части. Для простого изготовления фиксирующих средств удобно, если центральные оси наружного и внутреннего конусов отстоят на равных расстояниях от центральных осей цилиндрической части и цилиндрической приемной части. Центральные оси наружного и внутреннего конусов могут быть коллинеарными.

Вышеописанный паяльный наконечник может быть выполнен не только для так называемого паяльника, но и как сопло работающего на горячем воздухе паяльного устройства, через которое горячий воздух подают к месту пайки или отпаивания.

Такое сопло работающего на горячем воздухе паяльного устройства может содержать по меньшей мере два продольных канала, расположенных соосно, для горячего воздуха или вакуумирования для забора отпаиваемого компонента, так что сопло имеет усовершенствованную конструкцию. При использовании нового фиксирующего устройства для сопла обеспечивается, что продольные каналы, выполненные в сопле, и соответствующие продольные каналы в присоединенном паяльном устройстве сообщаются между собой и имеют необходимое уплотнение.

Предпочтительный вариант осуществления изобретения описан ниже со ссылками на чертежи.

Фиг. 1 изображает паяльный наконечник как часть фиксирующего устройства согласно изобретению, вид сбоку с частичным разрезом,
фиг. 2 представляет собой вид сбоку приемной втулки в разрезе как детали паяльного устройства согласно изобретению, и
на фиг. 3 показан паяльный наконечник и приемная втулка согласно фиг. 1 и фиг. 2 в положении фиксации.

Паяльный наконечник 2 содержит рабочий конец 3 и соединенную с ним головку 24, коническую часть 7 и цилиндрическую часть 5.

Рабочий конец 3 расширяется в направлении к головке 24, по кривой, направленной наружу. Головка 24 имеет шестигранную наружную поверхность 25. Со стороны, противоположной рабочему концу 3, головка 4 имеет упорную поверхность 26, отходящую радиально внутрь к центральной оси 32 паяльного наконечника. Коническая часть 7 соединена с этой упорной поверхностью и выполнена в виде наружного конуса 8 или конического кольца 15, сужающегося в направлении к рабочему концу 3.

Наружный конус 8 имеет форму усеченного конуса, причем его центральная ось 30 смещена относительно центральной оси 32 остальной части паяльного наконечника на расстояние 34, или наружный конус 8 расположен относительно остальной части наконечника с эксцентриситетом 10.

Со стороны, противоположной головке 24, усеченный наружный конус 8 имеет заднюю поверхность 18, отходящую радиально внутрь к цилиндрической части 5. Задняя поверхность 18 концентричным кольцом охватывает цилиндрическую часть 5. Цилиндрическая часть 5 имеет наружный диаметр 20, причем канал 23 для отсасывания припоя проходит через эту часть и через остальные части паяльного наконечника 2 соосно с центральной осью 32.

Наружный конус 8 или коническое кольцо 15 и цилиндрическая часть 5 образуют вставной конец 4 паяльного наконечника 2.

Кроме того, на фиг. 1 показан в принципе другой вариант выполнения фиксирующего устройства согласно изобретению, в котором часть 5 имеет вид конуса, сужающегося в направлении к гнезду 6, см. фиг. 2. Соответствующее конусное сужение приемной части 14 не показано, чтобы не усложнять чертеж.

Фиг. 2 представляет собой разрез приемной втулки 28, выполненной в виде гнезда 6 фиксирующего устройства 1 согласно изобретению.

Приемная втулка 28 содержит цилиндрическую приемную часть 14, имеющую цилиндрический кожух 36 и внутренний диаметр 21. На фиг. 2 показан кольцевой фланец 19, расположенный слева от цилиндрической приемной части 14 и выступающий радиально наружу от цилиндрического кожуха 36. Внутри кольцевого фланца 19 выполнен внутренний конус 11, который сужается в направлении от цилиндрической приемной части 14. Внутренний конус 11 расположен эксцентрично относительно цилиндрической приемной части 14, причем центральная ось 31 внутреннего конуса 11 расположена на расстоянии 35 от центральной оси 33 цилиндрической части 14, или с эксцентриситетом 10 относительно цилиндрической части 14. Внутренний конус 11 имеет глубину 17, которая практически равна высоте 16 наружного конуса 8, см. фиг. 1.

Внутренний конус 11 имеет дно 22 на своей нижней стороне, обращенной к цилиндрической приемной части 14, причем это дно отходит радиально наружу относительно цилиндрической приемной части 14.

На стороне, противоположной кольцевому фланцу 19, цилиндрическая приемная часть имеет участок увеличенного диаметра.

Внутренний конус и внутренняя полость цилиндрической приемной части 14 образованы внутренним расточенным отверстием 27 приемной втулки 28. Нагревательная обмотка, являющаяся составной частью нагревательных средств 29, может быть намотана на цилиндрический кожух 36 цилиндрической приемной части 14.

На фиг. 3 показано фиксирующее устройство 1 с паяльным наконечником 2 в положении 13 фиксации. На фиг. 3 цифровые позиции, общие с позициями на фиг. 1 и фиг. 2, обозначают те же составные части устройства и упоминаются лишь частично.

В положении 13 фиксации (см. в правой части фиг. 3 направление поворота 42 паяльного наконечника 2 из положения 12 ввода в положение 13 фиксации) наружный конус 8 расположен во внутреннем конусе 11. Задняя поверхность 18 наружного конуса 8 упирается в дно 22 внутреннего конуса. Кроме того, по меньшей мере часть наружной конической поверхности 39 упирается во внутреннюю коническую поверхность 40. Благодаря этим прилегающим друг к другу поверхностям образуется участок 38 теплопередачи между приемной втулкой 28 и паяльным наконечником 2, в особенности в области задней поверхности 18 наружного конуса и дна 22 внутреннего конуса.

Цилиндрическую часть 5 вставного конца 4 паяльного наконечника 2, см. фиг 1, полностью вводят в цилиндрическую приемную часть 14 приемной втулки 28. При повороте паяльного наконечника 2 из положения 12 ввода в положение 13 фиксации вставного конца 4 или наружного конуса 8 цилиндрическая часть 14 служит шарнирной опорой для цилиндрической части 5.

Кроме того, упорная поверхность 26 головки 24 в положении 13 фиксации прилегает к внешнему торцу 41 кольцевого фланца 19.

На фиг. 3 показано, что эксцентриситет наружного и внутреннего конусов относительно соответствующих цилиндрических частей 5, 14 одинаков, т.е. расстояния между центральными осями 30, 31 и центральными осями 32, 33 равны.

Кроме того, в правой части фиг. 3 показано, что задняя поверхность 18 наружного конуса 8 прилегает к дну 22 внутреннего конуса, причем поверхность контакта определяется внутренним расточенным отверстием 27.

Изобретение относится к фиксирующему устройству для закрепления в паяльном устройстве паяльного наконечника. Наконечник имеет передний рабочий конец и противоположный ему задний крепежный конец. Паяльное устройство имеет соединительный конец для фиксации крепежного конца. По меньшей мере один из фиксируемых концов выполнен с осесимметричной частью. С этой целью один из фиксируемых концов имеет по меньшей мере на некоторых участках в окружном направлении коническую поверхность с образованием наружного конуса, расположенного эксцентрично по отношению к осесимметричной части. Другой конец выполнен с внутренней конической частью. Наружная коническая часть установлена во внутренней конической части с возможностью поворота из положения ввода в положение фиксации для обеспечения надежной простой фиксации наконечника в паяльном устройстве. 21 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Фиксирующее устройство для фиксации паяльного наконечника в паяльном устройстве, содержащее паяльный наконечник с рабочим концом и противоположным ему крепежным концом, паяльное устройство с соединительным концом для фиксации крепежного конца паяльного наконечника, при этом, по меньшей мере, один из фиксируемых концов выполнен с осесимметричной частью, отличающееся тем, что один из фиксируемых концов имеет, по меньшей мере, на некоторых участках в окружном направлении коническую поверхность с образованием наружной конической части, расположенной эксцентрично по отношению к осесимметричной части, а другой конец выполнен с внутренней конической частью, в которой установлена наружная коническая часть фиксируемого конца с возможностью поворота между положением ввода и положением фиксации. 2. Фиксирующее устройство по п.1, отличающееся тем, что осесимметричная часть выполнена в виде цилиндра. 3. Фиксирующее устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что крепежный конец имеет цилиндрическую часть и наружную коническую часть, выполненную с сужением в направлении рабочего конца, а соединительный конец имеет гнездо для ввода крепежного конца в виде внутренней конической части, выполненной с сужением в направлении паяльного наконечника. 4. Фиксирующее устройство по п.3, отличающееся тем, что гнездо соединительного конца имеет цилиндрическую приемную часть, дополняющую цилиндрическую часть паяльного наконечника, при этом наружная и внутренняя конические части фиксируемых концов расположены, соответственно, перед цилиндрической частью крепежного конца наконечника и цилиндрической приемной частью гнезда со стороны рабочего конца. 5. Фиксирующее устройство по п.1, отличающееся тем, что осесимметричная часть крепежного конца выполнена конической с сужением в направлении к соединительному концу, выполненному с приемной частью, соответствующей форме конической части крепежного конца. 6. Фиксирующее устройство по любому из пп.1 - 5, отличающееся тем, что наружная коническая часть крепежного конца выполнена в виде кольца конической формы. 7. Фиксирующее устройство по любому из пп.1 - 6, отличающееся тем, что внутренняя и наружная конические части выполнены с периферийными, наклонными в направлении рабочего конца паяльного наконечника, поверхностями. 8. Фиксирующее устройство по любому из пп.1 - 7, отличающееся тем, что внутренняя и наружная конические части имеют форму усеченных конусов. 9. Фиксирующее устройство по любому из пп.1 - 8, отличающееся тем, что высота наружной конической части и глубины внутренней конической части равны. 10. Фиксирующее устройство по любому из пп.2 - 4, 6 - 9, отличающееся тем, что наружная коническая часть имеет заднюю поверхность, выступающую радиально наружу от цилиндрической части. 11. Фиксирующее устройство по любому из пп.4, 6 - 10, отличающееся тем, что соединительный конец снабжен кольцевым фланцем с внутренней конической частью, расположенным перед цилиндрической приемной частью гнезда. 12. Фиксирующее устройство по любому из пп.4, 6 - 11, отличающееся тем, что цилиндрическая приемная часть гнезда и цилиндрическая часть крепежного конца паяльного наконечника имеют практически одинаковые, соответственно, наружный и внутренний диаметры. 13. Фиксирующее устройство по любому из пп.4, 6 - 12, отличающееся тем, что внутренняя коническая часть имеет дно, расположенное радиально внутрь к цилиндрической приемной части гнезда. 14. Фиксирующее устройство по п.13, отличающееся тем, что наружная и внутренняя конические части в положении фиксации паяльного наконечника установлены с частичным упором друг в друга, преимущественно, в области задней поверхности наружной конической части и дна внутренней конической части. 15. Фиксирующее устройство по любому из пп.1 - 14, отличающееся тем, что паяльный наконечник имеет канал для отсасывания припоя. 16. Фиксирующее устройство по любому из пп.1 - 15, отличающееся тем, что часть паяльного наконечника между рабочим концом и крепежным концом выполнена в виде головки с наружной шестигранной поверхностью и отходящей радиально наружу упорной поверхностью со стороны наружной конической части крепежного конца. 17. Фиксирующее устройство по п.16, отличающееся тем, что упорная поверхность головки выступает радиально наружу больше, чем задняя поверхность наружной конической части. 18. Фиксирующее устройство по любому из пп.4,6 - 17, отличающееся тем, что соединительный конец выполнен в виде приемной втулки, при этом цилиндрическая приемная часть и внутренняя коническая часть гнезда образованы внутренним расточенным отверстием в приемной втулке. 19. Фиксирующее устройство по п.18, отличающееся тем, что оно снабжено нагревательными средствами, при этом приемная втулка является частью нагревательных средств. 20. Фиксирующее устройство по любому из пп.4,6 - 19, отличающееся тем, что центральные оси наружной и внутренней конических частей расположены на одинаковых расстояниях от центральных осей цилиндрической части крепежного конца и цилиндрической приемной части. 21. Фиксирующее устройство по любому из пп.1 - 20, отличающееся тем, что паяльный наконечник выполнен в виде сопла паяльного устройства, работающего на горячем воздухе. 22. Фиксирующее устройство по п.21, отличающееся тем, что сопло имеет, по меньшей мере, два соосно расположенных продольных канала для горячего воздуха или вакуумирования для забора отпаиваемого компонента.