Паяльник и подставка для него Советский патент 1993 года по МПК B23K3/02 

(Л

с

Сущность изобретения: паяльник содержит корпус с внутренней полостью для размещения легкоплавкого материала, наконечник, закрепленный в удлинителе, и ручку. Удлинитель выполнен в виде конуса, меньшее основание которого закреплено на ручке, а наконечник в большем основании. В корпусе выполнено сквозное конусное отверстие для размещения удлинителя. Корпус установлен с возможностью перемещения вдоль удлинителя и закрепления на нем, для чего на меньшем основании удлинителя смонтирован винт, а корпус снабжен гайкой, устанавливаемой на винт. Подставка для паяльника содержит нагреватель в виде индукционной катушки и маг- нитопровода с центральным отверстием, в котором размещены выполняющие функцию терморегулятора подпружиненный плунжер и взаимодействующий с ним пакет биметаллических пластин, и узел регулирования подводимой к катушке мощности. Подставка может быть снабжена вентилятором, а в опоре и магнитопроводе выполнены отверстия. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к пайке, а имен- но к конструкциям паяльников.

Целью изобретения является повышение потребительских свойств паяльника и подставки.

На фиг. 1 изображен вертикальный разрез паяльника: слева, когда паяльник холодный и его корпус плотно сидит на удлинителе, а справа, когда паяльник горячий и его кор- 1 пус отошел от удлинителя; на фиг.2-вид сверху на паяльник, установленный в подставку для его нагрева; на фиг.З - вертикаль- ный разрез подставки с паяльником, терморегулятор которой выполнен с подвижным магнитопроводом (разрез А-А фиг.2); на фиг;4 - вертикальный разрез подставки с паяльником, терморегулятор которой выполнен с подвижным контактом (разрез А-А фиг.2).

Паяльник состоит из наконечника 1, удлинителя 2, корпуса 3 с крышкой 4, шайбой 5, гайкой б и контргайкой 7, ручки 8 с буксой 9. винтов 10 и легкоплавкого материала 11. В качестве последнего использован цинк с температурой плавления 420°С.

Подставка для паяльника состоит из опоры 12, нагревательного элемента 13 и терморегулятора 14. Подставка 12 образована плитами 15-17, ножками 18. Нагревательный элемент 13 выполнен магнитопроводом 19 и индукционной катушкой 20. Магнитопровод 19 образован плитой 21, корпусом 22 и втулками 23. В плите 21 выполнены центральное и боковые

00

СП 00

ел

отверстия; в центральное отверстие вставлен терморегулятор 14, а к боковым отверстиям прикреплены втулки 23, в которые вставляют паяльники. Терморегулятор 14 выполнен в виде плунжера 24, на котором закреплен подвижный магнитопровод 25, взаимодействующий с дополнительной индукционной катушкой 26 или с подвижным контактом 27 переключателя. Под плунжером 24 установлена пружина 28 со средствами регулирования в виде винта 29 и шайбы 30, а над плунжером 24 размещен пакет биметаллических пластин, образованный направляющей планкой 31 и биметаллическими пластинами 32-35. Биметаллические пластины 32 и 34 установлены вверх металлом с меньшим коэффициентом линейного расширения, а пластины 33 и 35 установлены вверх металлом с большим коэффициентом линейного расширения. Подвижный контакт 27 образован шайбами 36, 37, обоймой 38, ползунами 39, пружинами 40, толкателями 41 и иглой 42. На плунжере 24 навинчена гайка 43. Ползуны 39 установлены с возможностью периодического вступления в соприкосновение с неподвижными контактами 44 корпуса 45, зафиксированные гайками 46 (в реальной конструкции терморегулятор повернут относительно вертикальной оси с тем, чтобы втулки 23 не перекрывали подступы к неподвижным контактам 44 терморегулятора 14). В состав терморегулятора 14 включен вентилятор 47, установленный на плите 15 (под нагревателем 13), а в опоре 12 (в плитах 15-17) и в магнитопроводе 19 (в плите 21 и корпусе 22) выполнены вентиляционные отверстия 48. На плите 21 установлена крышка 49 с заглушкой 50. Вместо заглушки 50 к крышке 49 может быть присоединена трубка, направляющая струю горячего воздуха на нагрев изделия перед пайкой (данная трубка на чертеже не показана). Детали 1-3 изготовлены из материала с высокойтепло- проводностью (например из меди или сплавов на ее основе). Детали 21, 22, 23, 25 изготовлены из ферромагнитного материала (например из стали 45). Индукционные катушки 20. 26 навиты из алюминиевого провода, на поверхность которого нанесена оксидная (окисная) пленка , являющаяся хорошим электроизолятором, предотвращающая разрушение алюминиевого провода. Детали 17, 49 выполнены из керамики, а детали 24, 36-38, 43, 45 - из электроизоляционного материала или из металла, на поверхность которого нанесено электроизоляционное покрытие (например гальваническим путем нанесен слой алмазного покрытия).

Паяльник с подставкой работает следующим образом. В исходном положении, когда паяльник и подставка холодные в терморегуляторе подставки биметаллические пластины 32-35 выпрямлены, пружиной 28 плунжер 24 поднят в верхнее положение, подвижный магнитопровод 25 находится над катушкой 26. Электросопротивление катушек 20, 26, соединенных по0 следовательно, минимальное. При подготовке паяльника к работе, его устанавливают во втулку 23 подставки, а шнур подставки подключают к электрической сети, по проводам катушек 20, 26 проходит электри5 ческий ток максимальной мощности, происходит быстрый нагрев магнитолровода 19 и катушек 20, 26. Камера 3 паяльника быстро нагревается и в ней быстро расплавляется материал 11. По мере нагрева магнитопро0 вода 19 биметаллические пластины 32-35 нагреваются, изгибаются и отжимают плунжер 24 вниз, сжимая пружину 28. При опускании плунжера 24 вместе с ним опускается магнитопровод 25 над катушкой

5 26 и резко увеличивает электросопротивление катушки 26, а следовательно увеличивает общее сопротивление цепи состоящее из двух катушек 20, 26. При увеличении электросопротивления цепи катушек 20, 26

0 уменьшается сила тока, проходящего по проводу катушек,и падает мощность, потребляемая из сети катушками 20, 26 подставки. Таким образом, температура подставки растет до температуры, отрегули5 рованной натягом пружины 28. Если подставка нагрета до заданной температуры, а вместе с ней нагрет и паяльник до этой же температуры, то нагревательный элемент подставки расходует из электросети мощ0 ность, равную мощности, излучаемой подставкой и паяльником в окружающую среду, но перегрева паяльника на подставке не происходит, как бы долго паяльник не находился на подставке, включенной в электро5 сеть.

После того, как в камере 3 паяльника расплавится материал 11, паяльник снимают с подставки и начинают им паять изделия, а во втулку 23 магнитопровода 19

0 вставляют паяльник с затвердевшим материалом 11, При работе паяльником в камере 3 идет кристаллизация материала 11, отдача им теплоты кристаллизации стенкам камеры 3, а последние передают тепло удлини5 телю 2 и наконечнику 1, а последний передает тепло припою и изделию, подвергаемому пайке. Пока весь материал 11 не закристаллизуется температура камеры 3 остается постоянной, равной температуре кристаллизации-плавления, материала 11.

Если рабочего не устраивает такая температура на наконечнике 1 паяльника, то рабочий поворачивает контргайку 7, затем гайку 6, поднимая камеру 3 относительно удлинителя 2, образуя или увеличивая зазор Н меж- ду удлинителем 2 и камерой 3. С увеличением зазора Н уменьшается теплоотдача от камеры 3 к удлинителю 2 (зазор выполняет роль понижающего редуктора температуры). При достижении нужной тем- пературы рабочий поворачивает контргайку 7 и фиксирует камеру 3 относительно удлинителя 2 с учетом необходимого зазора Н. К моменту когда в камере 3 паяльника материал 11 затвердел, второй паяльник, нахо- дящийся на подставке, подготовлен к работе. Рабочий меняет паяльники местами, т.е. берет готовый для пайки, а на подставку ставит паяльник, отдавший тепло. При установке паяльника с затвердевшим материалом 11 на подставку камера 3 начинает интенсивно забирать тепло от втулки 23, магнитопровода 19, последний начинает охлаждаться. Это приводит к охлаждению и распрямлению биметаллических пластин 32-35. Пружина 28 поднимает плунжер 24, а последний тянет за собой подвижный маг- нитопрг-.юд25. Это приводит к уменьшению электрссопротивления катушки 26, возрастанию силы тока и увеличению мощности, потребляемой из электросети. После расплавления материала 11 температура камеры 3 магнитопровода 19 вновь начинает подниматься, вновь увеличивается изгиб биметаллических пластин 32-35, вновь опу- скается вниз плунжер 24 и магнитопровод 25, вновь падает потребляемая мощность из электросети.

На фиг.4 показан нагревательный элемент, образованный только одной катушкой 20, периодически отключаемой от электросети терморегулятором 14 с подвижным контактом 27. Подставка в данном варианте работает следующим образом. В исходном состоянии, когда магнитопровод 19 холод- ный, биметаллические пластины 32-35 выпрямлены, пружина 28 поджимает плунжер 24 в крайнее верхнее положение. Ползуны 39 раздвинуты в стороны (от центра) пружинами 40 и находятся в соприкосновении с неподвижными контактами 44. При подключении электрического шнура в электросети по цепи протекает электрический ток боль- шой мощности и быстро нагревает провод катушки 20 и магнитопровод 19. Биметалли- ческие пластины 32-35,нагреваясь от магни- топровода 19, изгибаются и опускают плунжер 24 вниз, ползуны 39 выходят из соприкосновения с неподвижными контактами 44 и заходят в углубления стенок корпуса 45, расположенные ниже контактов 44. Электрическая цепь оказалась разомкнутой, катушка 20 обесточена происходит охлаждение магнитопровода 19 и катушки 20, а также биметаллических пластин 32-35, последние уменьшают изгиб. Однако до определенного момента пружина 28 не может поднять плунжер 24, поскольку усилию пружины 28 препятствуют усилия пружин 40 и уменьшенного усилия биметаллических пластин 32-35. Однако когда суммарное усилие пружины 40 и пластин 32-35 становятся меньше усилия пружины 28, плунжер 24 поднимается.лолзуны 39, сжимая пружины 40,сходятся к центру, контакт 27 поднимается, ползуны 39 вновь расходятся от центра под действием пружин 40 и вступают во взаимодействие с контактами 44. Катушка 20 вновь получает электропитанием вновь происходит нагрев магнитопровода 19 и катушки 20. Винтом 29 регулируют натяг пружины 28, обеспечивая необходимую температуру отключения электропитания от катушки 20. Иглой 42 регулируют натяг пружин 40, обеспечивая перепад температуры включения над температурой отключения (или наоборот) и компенсируют изменение натяга за счет износа ползунов 39.

Если ведут пайку изделий, не требующих их подогрева, то на поверхности магнитопровода 1.9 установлена крышка 49 из материала с низкой теплопроводностью, которая уменьшает излуче„н $е тепла от магнитопровода в окружающую среду. Однако если изделие перед пайкой требует подогрева, то снимают крышку 49 с поверхности магнитопровода 19 и на поверхность магнитопровода 19 кладут изделие, проводят его подогрев. Если изделие громоздко и не помещается на поверхности магнитопровода 19, но подогрев его нужен, то с крышки 49 снимают заглушку 50, присоединяют трубку, включают вентилятор 47, который засасывает воздух через отверстия 48 в плите 15 и гонит его через отверстия 48 в плитах 16, 17 и магнитопроводе 19. Пройдя по данным отверстиям воздух омывает магнитопровод, нагревается и по трубке крышки 49 направляется на подогреваемое изделие (корпус опоры может быть снабжен боковыми стенками, которые на чертеже не показаны). По окончании работы, если требуется быстрое охлаждение подставки и паяльника( при разъемном характере ремонтных работ) обесточивают катушку 20, но включают вентилятор 47 и подставка вместе с паяльниками охлаждается.

Формула изобретения 1. Паяльник, содержащий корпусе внутренней полостью для размещения легкоплавкого материала, наконечник и ручку, о т- личающийся тем, что, с целью повышения потребительских свойств паяльника за счет регулирования температуры стержня без замены легкоплавкого материала, он снабжен удлинителем, выполненным в виде конуса, меньшее основание которого закреплено на ручке, а наконечник установлен в большем, в корпусе выполнено сквозное конусное отверстие для размещения удли- нителя, при этом корпус установлен с возможностью перемещения вдоль удли нителя и фиксации на нем.

Фиг.З