Электрический паяльник Советский патент 1981 года по МПК B23K3/02 

(54) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПАЯЛЬНИК

Изобретение относится к пайке и может быть использовано в электротехнической, радиотехнической и радиоэлектронной промышленностях. Известен электропаяльник, в котором регулирование температуры осуществляется с помощью изменения мощности нагревательного элемента с сигналом от датчика-термопары, закреплен ной -внутри паяльника на имитаторе паяльного стержня и выведенной на вне ний самостоятельный узел усиления 1 Недостатком этой системы регулирования является зависимость температуры паяльного стержня от напряжения сети и наличие отдельной внешней прис тавки в виде электронного или другого блока усиления. Известен также электропаяльник, содержащий паяльный стержень и датчик температуры с толкателем, уставов ленным с возможностью взаимодействия с контактной системой. В этом паяльнике, стабилизация температуры осущест вляется за счет использования теплового расширения материала специального стержня, укрепленного в районе наконечника паяльного стержня и. передающего движение на двуплечий рычаг, взаимодействующий с микропереключателем. Рычаг и микропереключатель расположены в ручке паяльника. Для удлиняющегося стержня использован материал, имеющий относительно большое значение коэффициента ли нейного расширения. Для повышения чувствительности системы на внешнем конце стержня из материала с большим коэффициентом линейного расширения укреплен другой стержень из материала имеющего коэффициент линейного расширения близкий к нулю. Регулирование температуры возможно в процессе работы и осуществляется воздействием на двуплечий рычаг специального винта, либо вращением по резьбе трубки паяльника, в которой расположен нагреватель с паяльным стержнем, вывинчивая или ввинчивая ее в ручку с мик- ропереключателем 2. Недостатками данной системы стабилизации и регулирования температуры являются относительно большая инерционность системы и возможность использования в узком диапазоне температур из-за необходимости применения относительно коротких стержней, связанных с необходимостью сохранения относительна небольших габаритов ручных паяльников, небольшая точность И ста&ильность регулирования из-за наличия большого числа промежуточных элементов между датчиком и контактной системой. Цель изобретения - повЕлшение точности поддержания температуры. Указанная цель достигается тем, что датчик температуры выполнен в виде набора плоских свободно лежащих попарно активными и пассивными рторонами .друг к другу термобиметал-лических пластин, при этом крайние пластины установлены активными сторонами наружу, а контактная система выполнена с возможностью перемещения относительно толкателя. На чертеже показан электрический паяльник, разрез по продольной оси. Паяльник содержит стержень 1 со сменным наконечником 2, нагреватель 3, корпус 4, полость 5 датчика, набор термобиметаллических пластин 6, толк тель 7, ручку 8 с крышкой 9, контакт ную систему 10, регулировочный винт 11, выводной шнур 12, соединительные провода 13-15, специальные центрирую щие шайбы 16-18, -кронштейн 19 и корпус датчика 20. Паяльник работает следующим образом. В холодном состоянии термобиметал лические пластины 6 имеют плоскую форму и занимают в полости 5 наимень ший линейный размер, толкатель 7 не нажимает на контактную систему 10, п этому она замкнута и электроцепь паяльника подготовлена к работе. При включении выводного шнура 12 в электросеть ток начинает поступать в нагреватель 3, расположенный на паяльном стержне 1, и начинает нагревать паяльный стержень, сменный наконечник 2 и корпус датчика 20, при этом термобиметаллические пластины 6 также нагреваются и принимают выпуклую форму, а так как они расположены друг к другу попарно активными и пас сивными сторонами, т.е. активные сто роны касаются друг друга центрами выпуклостей, а пассивные - периметра ми/ набор начинает удлиняться и запо нять полость 5. Суммарный прогиб пакета пластин будет кратным числу пла тин или прогибу каждой пластины. Линейный размер набора зависит от температуры паяльного стержня.Поскольку тол катель 7 касается крайней пластины в центре ее сферы,то при изменении линейного размера набора под действием усилия, создаваемого термобиметаллическими пластинами ,толкатель начинает перемещаться по направлению к контактной системе 10 и,в зависимости от . ее настройки на заданную температуру, т.е. в зависимости от первоначального заз ра А между контактной системой и толкателем в холодном состоянии, отключает контактную систему и ток перестает поступать в нагреватель. При остывании стержня пластины начинают принимать более плоскую форму, линейный размер набора уменьшается, усилие, действующее на толкатель, уменьшается и под действием пружин контактной системы толкатель отодвигается от нее, следуя за крайней пластиной набора, при этом, по достижении определенной температуры, зависящей от настройки систел1ы, происходит срабатывание и включение нагревателя. Цикл повторяется, поддерживая температуру паяльного стержня на определенном уровне. Шайба 16, укрепленная в стержне на выходе полости 5, и шайба 17, укрепленная в конце корпуса 4 паяльника, с центральными отверстиями служат для центровки толкателя. Шайба 18 с центральным резьбовым отверстием, укрепленная в ручке 8, служит для размещения регулировочного винта 11. Шайбы 17 и 18 имеют отверстия для прохода соединительных проводов. Провод 13 соединяет нагреватель с контактной системой, а провод 14 от нагревателя и провод 15 от второго вывода контактной системы с помощью скруток и спаек подсоединяются в ручке к выводному шнуру 12. В передней части ручки 8, после установки контактной системы 10, укрепляется корпус 4 со стержнем и нагревателем, а задний торец ручки закрывается крышкой 9 с центральным отверстием для прохода выводного шнура доступа к регулировочному винту 11. Предварительно в корпусе 4 крепится стержень 1 с нагревателем и корпусом датчика с набором термобиметаллических пластин в нем. Настройка контактной системы 10 на заданную температуру осуществляется с помощью регулировочного винта 11, ввернутого в шайбу 18 и в кронштейн 19 контактной системы. Контактная система может быть выполнена в виде микровыключателя. При вращении регулировочного винта в ту или другую сторону осуществляется линейное перемещение контактной системы с изменением зазора А относительно конца толкателя. Настройку и регулирование температуры можно осуществлять как при первоначальной сборке, так и в процессе работы. Данная система регулирования обеспечивает большую чувствительность датчика и малую инерционность. Выполнение паяльного стержня сменного наконечника и корпуса датчика отдельными элементами позволяет расчленить и упростить операции сборки, кроме того наличие стыков между стержнем с одной стороны и сменным наконечником и корпусом датчика с другой создает

примерно равные условия передачи тепловой энергии от стержня к наконечнику и датчику температуры. Изготовление стержня и корпуса датчика из одного материала позволяет датчику температуры быстро и точно реагировать на любое изменение температуры, не зависящее от структурных изменений материала паяльного стержня и снижает инерционность, а изменением количества пластин в наборе и их толщины возможно повЕлшение чувствительности датчика и точности регулирования, при этом достигается большая и одинаковая чувствительность термобиметаллических пластин к изменению температуры паяльного стержня, малые габариты датчика, возможность повышения точности датчика при обеспечении достаточно больших усилий при небольших изменениях габаритов. Выполнение пластин в виде дисков диктуется более простым и легким изготовлением полости в корпусе датчика под набор пластин, хотя и дает некоторое увеличение расхода материала при изготовлении дисков. Применение термобиметаллических мембран или дисков, являющихся простыми по конструкции, дает возможность при малых размерах развивать большие усилия.

Применение электрического паяльника дает возможность повысить точность поддержания температуры, упростить изготовление за счет применения простых по форме и конструкции деталей, повысить качество пайки за счет поддержания температуры стержня и т 17

наконечника в пределах, обеспечивающих сохранность паяемых деталей и свойств припоя, кроме того дает экономию электроэнергии за счет периодического отключения нагревательного элемента при достижении установленной температуры, повышение стойкости паяльных стержней за счет исключения их. перегрева и, соответственно снижение расхода материала на их изготовление.

Формула изобретения

Электрический паяльник, содержащий паяльный стержень и датчик

температуры с толкателем, установленным с возможностью взаимодействия с контактной системой, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности поддержания температуры, датчик температуры выполнен в виде набора плоских свободно лежащих попарно активными и пассивными сторонами друг к другу термобиметешлических пластин, при этом крайние пластины установлены активными сторонами наружу, а контактная система выполнена с возможностью перемещения относительно толкателя.

0 Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

№ 480507, кл. В 23 К 3/02, 16.10.73.

2.Патент ФРГ № 1929938, 5 кл. 21 h 11/01, 09.08.73. IS 15