SE530881C2 - Metod och anordning för att åstadkomma en elektrisk förbindning - Google Patents

Description

20 25 30 530 B31 2 l ytterligare ett system av känd teknik används pinnlödning. En särskild lodpinne med ett metallod (smälttemperatur under 700°C/1300°F) smälts ner i ett hål hos en kabelsko och bildar en lödd förbindelse mellan kabelskon och metallkonstruktionen, såsom en rörlednlng. En lågresistiv metall, såsom sil- ver, kan användas. Silver är en mycket god elektrisk ledare och åstadkom- mer ett extremt lågt övergångsmotstånd. Vanligtvis används en med en kraftkälla förbunden pinnlödningspistol för att smälta lodpinnen med ett lod- material. l ytterligare ett system av känd teknik används en gängad pinne. Den gängade pinnen löds på metallkonstruktionen på konventionellt sätt. l detta system måste kabeln vara förbunden med en kabelsko. Vanligtvis krympas kabelskon mot kabeln. En kabels kabelsko placeras därefter på den gänga- de pinnen och fästs med en mutter.

En nackdel med att använda termitsvetsning är att kompositlonema måste behandlas som explosivt material. Det finns stränga regler avseende transport och hantering. Beaktas måste även problemen med försämrade upprepningsmöjligheter och försämrad reproducerbarhet. Befintliga pinnlöd- ningsmetoder ger ett bra resultat men uppfyller inte standarder och krav i vissa applikationer. Den nödvändiga krympningsförbindningen mellan tråden och kabelskon kan resultera i försämrad konduktivitet som ett resultat av en oxideringsprocess i kontaktytorna.

UPPFINNINGEN I SAMMANFATTNING Ett syfte med föreliggande uppfinning är att undanröja ovan angivna nackdelar och problem med känd teknik och utnyttja pinnlödningsmetodens fördelari ett förbättrat system. Enligt uppfinningen krävs inga kabelskor för att färdigställa en elektrisk förbindning mellan kabeln och metallkonstruktio- nen.

För att åstadkomma förbindningen pressas ett bockat och bart eller skalat parti av tråden mot metallkonstruktionen. En lodpinne innefattande erfordrat lod och flussmedel placeras nära det bockade partiet. Elektrisk 10 15 20 25 30 53Û B81 3 ström förs till iodpinnen och en ljusbåge utvecklas mellan pinnen och kon- struktionen. Den i ljusbågen alstrade värmen öppnar pinnen för att frigöra flussmedlet och smälter lodet. Därefter bryts strömtillförseln och lodet bildar en förbindning mellan tråden och metallkonstruktionen.

Det är möjligt att använda en lödpistol i vilken iodpinnen förs in och som är försedd med organ för att rikta en spänning genom iodpinnen till me- tallkonstruktionen och organ för att lyfta iodpinnen för att åstadkomma ljus- bågen.

I ett utförande i enlighet med uppfinningen bockas tråden med hjälp av ett verktyg som innefattar ett cirkulärt bockningshuvud. Verktyget kan vara utfört som en spetstång där en av käftarna uppbär det cirkulära bocknings- huvudet. Ett bart ändparti hos tråden bockas runt det cirkulära bockningshu- vudet och förses med en ringformig form. Det cirkulära bockningshuvudets diameter motsvarar lodpinnens diameter. Som ett resultat därav kommer iodpinnen att anligga mot den underliggande metallkonstruktionen genom den av trädens ändparti bildade cirkulära öppningen.

Trådens ringformiga ändparti bör anligga mot metallkonstruktionen längs sin omkrets. För att underlätta förbindning av tråden används företrä- desvis en skyddsring. Skyddsringen säkerställer även att lödpistolen inte fastnar på metallkonstruktionen.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA För förståelse av det sätt på vilket ovan angivna och andra fördelar med föreliggande uppfinning åstadkommes beskrivs den i korthet ovan be- skrivna uppfinningen mer detaljerat nedan under hänvisning till särskilda ut- föranden därav vilka visas på bifogade ritningar.

Under förståelse att dessa ritningar endast visar typiska utföranden av uppfinningen och därför inte ska anses begränsa dess omfång ska uppfin- ningen beskrivas och förklaras mer specifikt och mer i detalj med hjälp av bifogade ritningar på vilka: 10 15 20 25 30 538 331 4 Fig. 1 schematiskt visar komponenter hos ett grundläggande utförande i enlighet med uppfinningen, Fig. 2 schematiskt visari Fig. 1 visade komponenter vilka är monterade för behandling i enlighet med uppfinningen, Fig. 3 schematiskt visar ett pinnlödningsverktyg och en Iodpinne som ska användas i enlighet med uppfinningen, Fig. 4 schematiskt visar en tråd som har pinnlötts mot en metallyta med hjälp av en metod i enlighet med uppfinningen, och Fig. 5 schematiskt visar ett verktyg som kan användas för att bocka trå- den före pinnlödningsförfarandet.

UPPFINNINGEN I det i Fig. 1 visade utförandet ska ett skalat parti 11 av en tråd 12 för- bindas med en metallyta 10, varav endast ett utskuret parti visas i figuren. Ett ändparti 11a hos trädens skalade parti 11 är bockat till en öppen cirkel. Ett lämpligt verktyg för att bocka tråden visas i Fig. 5.

Cirkelns yttre diameter motsvarar den yttre diametern hos en skydds- ring 13 av ett icke-ledande material, såsom ett keramiskt material. Skydds- ringen 13 är utförd som ett öppet rör med ringformigt tvärsnitt. Ett ändparti hos skyddsringen är vågaitat. Det vågartade ändpartiet pressas mot trädens bockade ändparti under pinnlödningsförfarandet och säkerställer att inget skadligt gastryck bildas och att syre fördelas jämnt tiil processen. En önskad partiell avskärmning åstadkommes också genom användning av den löd- ningsomràdet omslutande skyddsringen.

Skyddsringens 13 innerdiameter passar en yttre diameter hos en lod- pinne 14 som är längre än skyddsringens längd. Följaktligen sträcker Iodpin- nen 14 genom skyddsringen och kan pressas mot metallytan 10 inom trå- dens 11 bockade ändparti 11a. Lodpinnen 14 är utförd i en metall såsom mässing och är formad med en kapsel, eller ett huvudparti, 15 och ett styr- 10 15 20 25 30 530 B81 5 skaft eller grepparti 16. En intagning 17 förbinder kapseln 15 med greppartiet 16.

Huvudpartiet 15 är format med ett urtag (ej visat) innehållande ett lod, företrädesvis av en silverlegering, och ett flussmedel. Greppartiet 16 är utfört för att upptas i en lödpistol (jfr Fig. 3) och kasseras efter fullbordande av löd- ningsförfarandet. l Fig. 2 aniigger och pressar skyddsringen 13 trådens 12 skalade parti 11 mot metallytan 10. Detta är den position där pinnlödningsförfarandet ut- förs. l praktiken uppbärs skyddsringen 13 av lödpistolen tillsammans med en lodpinne. Det nödvändiga trycket på skyddsringen uppnås då en användare som håller lödpistolen pressar den mot metallytan.

En lämplig lödpistol 18 visas i Fig. 3 tillsammans med en lodpinne 14 och en skyddsring 13. Lödpistolen 18 förbinds med en pluspol och metall- ytan, exempelvis hos en rörledning, förbinds med minuspolen hos en ström- försörjnings- och styrenhet 19. Det skalade och bockade ändpartiet 11a pla- ceras mot ett slipat parti hos metallytan som bildar ett lödningsställe. En lod- pinne 14 pressas in i lödpistolen 18 och placeras mot metallytan inuti trådens cirkulära skalade parti 11. Skyddsringen 13 håller tråden i anliggning mot metallytan. Trycket från lödpistolen mot metallytan åstadkommes genom en mekanisk fiäder i lödpistolen 18.

Då kretsen sluts av ett relä genom en omkopplare hos lödpistolen 18 åstadkommes kortslutning mellan lodpinnen 14 och metallytan. Lodpinnen 14 bildar elektroden i förfarandet. Samtidigt aktiveras en elektromagnet i strömförsörjnings- och styrenheten 19, vars kraft är dimensionerad för att övervinna kraften från den mekaniska fjädem, för att lyfta upp lodpinnen 14 till en förutbestämd position ovanför metallytan, till exempel 2 mm, medan en ljusbåge bildas mellan lodpinnen 14 och metallytan. Det vid lodpinnen 14 fästa lodet och flussmedlet börjar smälta ner under och omkring trådens ska- lade parti.

Då den exakta mängden energi som krävs för att smälta allt lod på lodpinnen 14 har passerat stänger ett energireglerorgan hos strömförsörj- nings- och styrenheten 19 av den utgående energin. Samtidigt pressas den 10 15 20 25 30 530 B81 6 återstående delen av lodpinnen 14 neri det smälta materialet med en av den mekaniska fjädem anbringad kraft. Med mekanismen i lödpistolen bibehålls en förinställd uppsättning lyftpàverkan på lodpinnen 14 oförändrad under olika lödningsapplikationer.

Efter slutförande av pinnlödningsförfarandet kan lodpinnens styrskaft avlägsnas genom ett slag och resultatet blir såsom visas i Fig. 4. Det bocka- de och skalade ändpartiet 11a år till övervägande del täckt av lod 20 och en fast och elektriskt utomordentlig förbindning har åstadkommits. Lodet har även trängt in under och omkring det bockade och skalade ändpartiet 11a.

Endast ett övre parti 26 hos lodpinnen 14 lämnas i det bockade och skalade ändpartiet 11a.

Kvaliteten och hållbarheten hos förbindningen mellan träden och me- tallytan är beroende av lodets inträngning och fyllnad. Den cirkulära formen hos trädens skalade parti och skyddsringens form säkerställer att en väsent- lig del av lodet hålls kvari lämpliga utrymmen. En anpassning av det bocka- de och skalade partiets dimension och form till lodpinnens dimension förbätt- rar förbindningen.

I Fig. 5 visas ett exempel på ett verktyg 21 för att bocka tråden. En spetstång kan bilda verktyget 21. En käke hos tàngen är försedd med ett bockningshuvud 22. I det i Fig. 5 visade utförandet är bockningshuvudet 22 utfört med cylindrisk form och är uppdelat i ett bakre parti 23 och i ett främre parti 24 som är skilt från det bakre partiet genom en rlngformig krage 25.

Vid användning är en fri ände hos trädens skalade parti placerat mel- lan en käke och det främre partiet 24 hos bockningshuvudet 22 och företrä- desvis i anliggning mot kragen 25. Då den fria änden hålls på plats kan det skalade partiet bockas runt bockningshuvudets främre parti och således ges dimensioner som direkt motsvarar det främre partiets 24 dimesioner. Genom att välja samma eller väsentligen samma dimensioner hos lodpinnen 14 som dimensionerna hos bockningshuvudets främre parti kan önskad anpassning åstadkommas.

En stor fördel med anordningen i enlighet med uppfinningen är att för- bindningen mellan träden och ett baselement blir fullständigt integrerad. Inga 530 831 7 förbindningselement mellan tråden och metallytan används. Detta åstad- kommes utan att konventionell svetsutrustning erfordras och med en full- ständigt säker och upprepningsbar metod. Alla komponenter och erfordrad utrustning lagras, transporteras och används med lätthet. Den resulterande elektriska förbindningen har ett mycket lågt övergångsmotstånd samtidigt som den åstadkommer utmärkt mekanisk och strukturell styrka.

Claims (7)

10 15 20 25 30 530 B81 8 PATENTKRAV

1. Metod för att åstadkomma en elektrisk förbindning mellan en tråd (12) och en metallyta (10), kä n n e te ckn a d av att pressa ett bockat parti (1 1a) av tråden mot metallytan, att anordna en lodpinne (14) nära en konkav sida hos det bockade partiet (11a), och, att förse lodpinnen med elektrisk ström i ett pinnlödningsförfarande tills av lodpinnen uppburet flussmedel och lodmaterial har frigjorts och smält.

2. Metod i enlighet med krav 1, vidare innefattande steget att bocka tråden till en cirkulär form som omsluter åtminstone en spets hos lodpinnen.

3. Metod i enlighet med krav 2, vidare innefattande steget att bocka tråden till en cirkulär form som sträcker åtminstone 300°.

4. Metod i enlighet med krav 1, vidare innefattande steget att anbringa det bockade partiet mot metallytan under pinnlödningsförfarandet.

5. Metod i enlighet med krav 4, vidare innefattande steget att pressa en skyddsring mot tràdens bockade parti för att anbringa det bockade partiet mot metallytan.

6. Anordning för att åstadkomma en elektrisk förbindning mellan en tråd (11) och en metallyta (10), k ä n n e te ckn a d av att en lödpistol (18) är elektriskt förbunden med en strömförsörjningsen- het (19), varvid lödpistolen är försedd med en öppning för att hålla en lodpinne (14), vilken lodpinne är utförd med cirkulärt tvärsnitt, ett bockningsverktyg (21) för att bocka ett bart parti av en elektrisk tråd (12) för att bilda ett bockat parti (11a), varvid det bockade partiets (1 1 a) diameter är anpassad till lodpinnens diameter, och 530 SE-'E 9 organ (13) för att pressa den bockade tråden mot metallytan medan den alstrar en ljusbåge mellan lodpinnen och metallytan.

7. Anordning enligt krav 6, varvid organet för att pressa den bockade tråden 5 mot metallytan innefattar en skyddsring, varvid en storlek hos ett genomgå- ende hål är tillräckligt stort för att ta emot lodpinnen.