PL165489B1 - Zespól koncówki lutowniczej PL - Google Patents

Abstract

1. Zespól koncówki lutowniczej zbu- dowany z koncówki lutownicze] zawiera- jacej grot z czujnikiem tem peratury umieszczonym bezposrednio w poblizu po- wierzchni roboczej i odchodzacymi od niego wewnatrz grotu przewodami oraz z oprawki, znamienny tym, ze koncówka lutownicza (1) zawiera element dystansowy (20) laczacy grot (10) z oprawka (30), przy czym styki (23, 25) elementu dystansowego (20) wspólpra- cuja ze stykami (35, 36) oprawki (30) i sa polaczone z przewodami (15) umieszczony- mi wewnatrz elementu dystansowego (20). PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zespół końcówki lutowniczej.

W procesie lutowania ręcznego ciepło jest przekazywane od końcówki lutowniczej do złącza lutowanego. To ciepło uaktywnia topnik, topi stop lutowniczy tak, że może on zwilżyć metal bazy i zapewnia rozprowadzenie stopu lutowniczego po powierzchni przedmiotu lutowanego. Procedura lutowania jest dobierana tak, aby złącze lutowane miało odpowiednią temperaturę lutowania i alby zapewnione było odpowiednie rozprowadzenie ciepła, oraz tak, aby relacja między nagrzewaniem i chłodzeniem była współmierna do własności metalu bazowego i wymagań jakim powinien odpowiadać produkt końcowy. Dlatego jest oczywiste, że stabilna temperatura lutowania ma związek z niezawodnością wykonanego połączenia lutowanego, gdyż zapewnia możliwość wytwarzania właściwie zlutowanych zespołów. Jednakże w końcówce lutowniczej powstają straty ciepła wskutek jego pochłaniania przez lutowane złącze. Mówiąc dokładniej, temperatura końcówki lutowniczej obniża się w czasie operacji lutowania w zależności od masy i charakterystyk cieplnych końcówki i złącza oraz wydajności cieplnej i mocy lutownicy.

Próby regulacji doprowadzenia ciepła do końcówki lutowniczej w zależności od obciążenia końcówki polegały dotychczas na zastosowaniu elektronicznie sterowanych narzędzi do lutowania, zaopatrzonych w czujniki temperatury, usytuowane w miejscach, oddalonych od powierzchni roboczej końcówki lutowniczej. Wadą tych rozwiązań Jest, między innymi, ich mała szybkość reagowania na aktualne obciążenie termiczne końcówki lutowniczej z powodu oddalenia miejsca usytuowa165 489 nia czujnika. Mała szybkość reagowania czujnika na zmiany temperatury w miejscu lutowania uniemożliwia natychmiastowe włączenie przez urządzenie sterujące grzejnika przy dużym obciążeniu końcówki lutowniczej, przejawiającym się w nadmiernym spadku temperatury końcówki. Ponadto, mała szybkość reagowania czujnika uniemożliwia natychmiastowe wyłączenie przez urządzenie sterujące grzejnika w warunkach, gdy końcówka nie jest obciążona, co powoduje nadmierne podwyższenie temperatury końcówki lutowniczej. Inną wadą tych rozwiązań jest to, że czujnik nie jest zdolny do pomiaru aktualnej temperatury końcówki lutowniczej, to znaczy temperatury roboczej powierzchni końcówki lutowniczej, co przejawia się w niedokładnym określaniu danych temperaturowo-czasowych. Ponadto, te problemy są uwydatnione w warunkach, gdy końcówka lutownicza pracuje przy względnie małym obciążeniu.

Operator ma również swój udział w spadku temperatury przy ręcznym lutowaniu, na przykład, poprzez zmianę prędkości przemieszczania końcówki lutowniczej wzdłuż złącza. Tak więc ważne jest sterowanie działaniem operatora, aby operator zużywał odpowiedni czas przy lutowaniu podobnych zespołów. Czynione próby kontrolowania procesu ręcznego lutowania i określania danych, związanych z przenoszeniem ciepła przy łączeniu zespołów metodą lutowania również przewidywały usytuowanie czujników temperatury w pobliżu wykonywanego połączenia lutowanego, to znaczy w miejscu, oddalonym od powierzchni roboczej końcówki lutowniczej. Jednakże wśród wad tych rozwiązań jest taka, która polega na braku możliwości określania danych, związanych z różnymi czynnościami, które składają się na realizowany cykl lutowania, to znaczy nie ma możliwości określenia czasu, w którym operator realizuje lutowanie, oczyszczanie końcówki z tlenków i przegrzanego lutu oraz podprowadza końcówkę ku miejscu lutowania. Szczególnie trudno określić dane, związane z usuwaniem gąbczastego nalotu z końcówki, tworzącego się na końcówce podczas lutowania. Jest to spowodowane tym, że rozkład temperatury na końcówce lutowniczej zmienia się zarówno w czasie usuwania gąbczastej warstwy jak w czasie wykonywania lutowania.

Z powyższego wynika potrzeba opracowania takiego zespołu końcówki lutowniczej, który szyb ko reagowałby na straty ciepła i podtrzymywał na prawie stałym poziomie temperaturę lutowania poprzez analizę danych dotyczących temperatury grotu i aktualnego rozkładu temperatury w procesie lutowania.

Rozwiązania końcówek do lutowania znane są z literatury patentowej. W opisie patentowym RFN nr 3 022 854 i opisie zgłoszeniowym EPO nr 0 004 035 są przedstawione rozwiązania końcówek w których czujnik do mierzenia temperatury jest umieszczony bezpośrednio w pobliżu powierzchni roboczej grotu. Od czujnika temperatury odchodzą wewnątrz grotu przewody do oprawki. Przewody te są następnie dołączone do układu analizy temperatury części roboczej końcówki lutowniczej.

Istotą zespołu końcówki lutowniczej według wynalazku zbudowanego z końcówki lutowniczej zawierającej grot z czujnikiem temperatury umieszczonym bezpośrednio w pobliżu powierzchni roboczej i odchodzącymi od niego wewnątrz grotu przewodami oraz z oprawki, jest to, że zawiera element dystansowy łączący grot z oprawką, przy czym styki elementu dystansowego współpracują ze stykami oprawki i są połączone z przewodami umieszczonymi wewnątrz elementu dystansowego. Korzystne jest, gdy zgodnie z wynalazkiem element dystansowy zawiera część podłużną i część izolacyjną oddzielającą część podłużną od styków końcówki lutowniczej, zaś część podłużna jest wykonana z mosiądzu lub ze stali nierdzewnej, a część izolacyjna ma kształt cylindryczny. Korzystnie jest gdy pierwszy styk końcówki lutowniczej ma kształt pierścienia, a drugi styk końcówki lutowniczej ma kształt tulejki. Ponadto według wynalazku styki oprawki są umieszczone w otworze oprawki, która jest połączona z rękojeścią lutownicy, przy czym pierwszy styk oprawki ma kształt kołka, a drugi styk oprawki jest usytuowany promieniowo wewnątrz oprawki za jej występem.

Zaletą zespołu końcówki lutowniczej według wynalazku jest to, że końcówka lutownicza z elementem dystansowym jest elementem wymiennym zespołu, który w ten sposób Jest bardziej uniwersalny w użyciu i łatwiejszy do naprawy.

Przedmiot wynalazku zostanie bliżej objaśniony na podstawie poniższego opisu przykładu wykonania na rysunku, który przedstawia zespół końcówki lutowniczej w częściowym przekroju.

Zespół końcówki lutowniczej Jest zbudowany z końcówki lutowniczej 1 zawierającej grot 10 z sekcją 13 w kształcie stożka. Taki kształt grotu 10 zapewnia optymalne przenoszenie ciepła lutowanemu złączu. Grot 10 ma występ pierścieniowy 16 do mocowania grzejnika (nie pokazanego

165 489 na rysunku) do końcówki lutowniczej 1. W związku z tym występ pierścieniowy 16 może być gwintowany. Grot 10 jest połączony z elementem dystansowym 20, który łączy go z oprawką 30.

Element dystansowy 20 ma rurkowatą część podłużną 21, część izolacyjną 22 oraz pierścień kontaktowy 23. Grot 10 jest osadzany na wcisk na końcu części podłużnej 21 tak, że jego wybranie wchodzi w otwór części podłużnej 21. Drugi koniec części podłużnej 21 ma wybranie (nie pokazane na rysunku), które umożliwia osadzenie na wcisk części podłużnej 21 w części izolacyjnej 22, która jest połączona z pierścieniem kontaktowym stanowiącym pierwszy styk 23 końcówki lutowniczej 1, w podobny sposób.

Przewody 15 od czujnika temperatury 11 są wyprowadzane na drugi koniec końcówki lutowniczej 1 przez otwór, który jest wykonany w grocie 10, a następnie przez element dystansowy 20. Jeden z tych przewodów jest połączony z zewnętrznym pierścieniem kontaktowym stanowiącym pierwszy styk 23 końcówki lutowniczej 1 w punkcie kontaktowym 24, a drugi z tych przewodów jest dołączony do wewnętrznego kontaktu stanowiącego drugi styk 25 końcówki lutowniczej 1 w punkcie kontaktowym 26. Drugi styk 25 końcówki lutowniczej 1 jest usytuowany na końcu tej końcówki po stronie przeciwnej, niż ta, na której znajduje się powierzchnia robocza 12 grotu 10. Drugi styk 25 ma kształt tulejki aby zapobiec zwarciu na krótko pierwszego styku 23.

Część podłużna 21 oddziela styki 23, 25 końcówki lutowniczej 1 tak samo, jak styki 35, 36 oprawki 30, od żródła ciepła umieszczonego w pobliżu grotu 10. Takie wykonanie końcówki lutowniczej 1 chroni te styki przed oddziaływaniem wysokich temperatur, które w innych okolicznościach mogłyby spowodować szybkie utlenienie powierzchni tych styków. Utlenienie powierzchni styków zmniejsza przewodność elektryczną między stykami i może doprowadzić do przerwania obwodu prądowego czujnika temperatury 11. Te styki mogą być również pokryte warstwą złota w celu ich zabezpieczenia na długi okres czasu przed utlenieniem.

Część podłużna 21 nie tylko oddziela przestrzennie grot 10 od styków, lecz również stanowi element podtrzymujący grot 10 na jednym końcu elementu dystansowego 20. Tak więc część podłużna 21 powinna mieć dobre własności mechaniczne, to znaczy dobrą wytrzymałość mechaniczną w warunkach podwyższonych temperatur. W związku z tym część podłużna 21 powinna być wykonana z materiału, który może spełnić te wymagania, a więc ze stali nierdzewnej lub mosiądzu.

W związku z tym element dystansowy 20 zawiera część izolacyjną 22, której zadaniem jest ooizolowanie elektryczne styków 23, 25 od części podłużnej 21.

Oprawka 30 jest połączona z uchwytem lutownicy i podtrzymuje końcówkę lutowniczą 1 z grotem 10. Oprawka 30 zawiera obudowę 31, która ma otwór 32 wykonany w tej obudowie. Wymiary otworu 32 odpowiadają wymiarom jednego końca elementu dystansowego 20. Wewnątrz otworu 32 znajduje się kontakt wewnętrzny stanowiący pierwszy styk 35 oprawki 30 odchodzący od ścianki 33 obudowy 31. Pierwszy styk 35 oprawki 30 ma kształt kołka, który może być wprowadzony do drugiego styku 25 końcówki lutowniczej 1 mającego kształt gniazdka. Drugi styk 36 oprrwki 30 ma oowierzchnię wypukłą, która jest usytuowana promieniowo wewnątrz otworu 32 tak, aby mogło być zapewnione połączenie z powierzchnią zewnętrzną pierwszego styku 23 końcówki lutowniczej 1 gdy jest on wprowadzany do otworu 32. Jednakże, aby wyeliminować odkształcenia wzdłużne drugiego styku 36 oprawki 30, obudowa 31 jest zaopatrzona w występ 34, który jest usytuowany promieniowo i skierowany do wewnątrz nieco mniej, niż ten drugi styk 36. Tak więc, gdy element dystansowy 20 Jest wprowadzany do otworu 32, występ 34 kieruje pierwszy styk 23 końcówki lutowniczej 1 ku górze części wypukłej drugiego styku 36 oprawki 30. W wyniku pierwszy styk 23 końcówki lutowniczej 1 ślizga się wzdłuż drugiego styku 36 oprawki 30, nie powodując jego odkształcenia wzdłużnego. Pierwsze wyprowadzenie 35-L jest dołączone do pierwszego styku 35 oprawki 30. Drugie wyprowadzenie 36-L jest dołączone do drugiego styku 36 oprawki 30 i przechodzi przez przepust 37. Te wyprowadzenia łączą czujnik temperatury 11 z mikroprocesorem lub innym układem analizującym i sterującym temperaturą części roboczej końcówki lutowniczej 1.

Po wprowadzeniu końcówki lutowniczej 1 przez otwór w grzejniku (nie pokazanym na rysunku), a następnie do otworu 32 oprawki 30, do zamocowania elementu dystansowego 20 w oprawce 30 można zastosować konwencjonalny zespół mocujący. Te części zespołu mogą być połączone ze sobą za pomocą połączenia śrubowego.

Sprężyna cylindryczna 38, osadzona w otworze 32 oprawki 30 Jest przeznaczona do wypychania elementu dystansowego 20 z oprawki 30, gdy jest ona wyjmowana z oprawki 30. Sprężyna 38

165 489 jest umieszczona w otworze 32 tak, te obejmuje pierwszy styk 35 oprawki 30. Gdy stosuje się sprężynę 38, wówczas obudowa 31 ma wewnętrzny występ 39, który jest usytuowany tak, aby utrzymywać sprężynę 38 w położeniu współśrodkowym względem pierwszego styku 35 oprawki 30. Występ 39 jest wykonany z materiału zapewniającego izolację elektryczną drugiego styku 36 oprawki 30 od sprężyny cylindrycznej 38.

165 489

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10000 zł

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zespół końcówki lutowniczej zbudowany z końcówki lutowniczej zawierającej grot z czujnikiem temperatury umieszczonym bezpośrednio w pobliżu powierzchni roboczej i odchodzącymi od niego wewnątrz grotu przewodami oraz z oprawki, znamienny tym, że końcówka lutownicza (1) zawiera element dystansowy (20) łączący grot (10) z oprawką (30), przy czym styki (23, 25) elementu dystansowego (20) współpracują ze stykami (35, 36) oprawki (30) i są połączone z przewodami (15) umieszczonymi wewnątrz elementu dystansowego (20).
2. 2. Zespół według zastrz. 1, znam ra część podłużną (21) i część izolacyjną

   25) końcówki lutowniczej (1). znam 3. Zespół według zza^z. 1, konana z mosiądzu. 4. Zespół według zza^z. , , znam konana ze stali nierdzewnej. 5. Zespół według zast^. 2, zna kształt cylindryczny. 6. Zeespł zza^r. ,, znam lutowniczej (1) ma kształt pierścienia, a

   tulejki.

   ienny tym, że element dystansowy (20) zawie (22) oddzielającą część podłużną (21) od styków (23, lenny -tym , ze cęśśó odółżżna (2) ) jss t w-ienny t m m y ee zzśśt odd^naa dl ) Zss t yymlenny tym, że część izolacyjna (22) ma i e n w y t m m , ee gee^zy) tyk) 23) ) ońńcówki drugi styk (25) końcówki lutowniczej (1) ma kształt
3. 7. ZZeppó według zzattr. 1 , znamienyy t m m , ee tykii (3 5, ) 6) rai^ki (30) są umieszczone w otworze (32) oprawki (30), która jest połączona z rękojeścią lutownicy.
4. 8. Zespół według zastrz. 7, znamienny tym, że pierwszy styk (35) oprawki (30) ma kształt kołka, a drugi styk (36) oprawki (30) jest usytuowany promieniowo wewnątrz otworu (32).
5. 9. Zespół według zast^. 8, znamienny tym, jest usytuowany za występem (34).

   że drugi styk (36) oprawki (30)