Паяльник и подставка под него

 

Для пайки металлов в различных отраслях . Паяльник содержит камеру с легкоплавким материалом, к одному торцу которой присоединена ручка, а к другому - стержень , состоящий из рабочей и крепежной части, камера 1 выполнена из теплопроводного материала в форме усеченного конуса, меньшим основанием обращена к стержню 5. Ручка 12 выполнена в виде нетйплп ппо16- /гводной втулки, в которой установлена втулка из теплопроводного материала, герметично присоединенная к камере с возможностью теплопередачи. В теплопроводной втулке размещен подпружиненный поршень 14 с сигнализатором 16 и наполнитель 20 с температурой кипения, близкой к температуре плавления легкоплавкого материала , помещенного в камере. Камера 1 оснащена внутренними ребрами 8 для увеличения теплоотдачи. Подставка для паяльника содержит опору 21, выполненную с центральным конусным отверстием для наружной поверхности камеры и кольцевой полостью 22, В последней размещен материал с температурой Кипения,близкой к температуре плавления легкоплавкого материала камеры паяльника, при этом подставка снабжена подвижным относительно опоры нагревателем. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил, 19. С -18

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (з1)5 В 23 К 3/03

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4771493/08 (22) 19,12.89. (46) 28,02,93. Бюл, N. 8 (71) Лысьвенский турбогенераторный завод (72) П.А,Быков, B.Ë,Påóòoâ и Е,П.Першина (56) Авторское свидетельство СССР

N» 624739, кл. В 23 К 3/02, 1978, Авторское свидетельство СССР

N. 238519; кл. D 06 F 79 /02, 1969. (54) ПАЯЛЬНИК И ПОДСТАВКА ПОД НЕГО (57) Для пайки металлов в различных отраслях, Паяльник содержит камеру с легкоплавким материалом, к одному торцу которой присоединена ручка, а к другому — стержень, состоящий из рабочей и крепежной части, камера 1 выполнена из теплопроводного материала в форме усеченного конуса, меньшим основанием обращена к стержню

5, Ручка 12 выполнена в виде нетеплпппп) „„1798073А1 водной втулки, в которой установлена втулка из теплопроводного материала, герметично присоединенная к камере с возмо>кностью теплопередачи. B теплопроводной втулке размещен подпружиненный поршень 14 с сигнализатором 16 и наполнитель 20 с температурой кипения, близкой к температуре плавления легкоплавкого материала, помещенного в амере. Камера 1 оснащена внутренними ребрами В для увеличения теплоотдачи, Подставка для паяльника содержит опору 21, выполненную с центральным конусным отверстием для нару>кной поверхности камеры и кольцевой полостью 22, В последней размещен материал с температурой кипения, близкой к температуре плавления легкоплавкого материала камеры паяльника, при этом подставка снабжена подвижным относительно нагревателем, 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1798073

Изобретение относится к пайке, а именно к конструкциям паяльников, Целью изобретения является улучшение удобства работы паяльником путем исключения из конструкции паяльника нагревателя с электрошнуром, повышение стабилизации температуры пайки и фиксирование готовности паяльника к работе.

На фиг.1 изображены паяльник и подставка под ним, обеспечивающая нагрев паяльника до заданной температуры над пламенем газовой горелки, вертикальный разрез; на фиг.2 — вертикальный разрез подставки с установленным под ней электрическим нагревателем без терморегулятора.

Паяльник состоит из камеры 1 с ребрами 2, крышкой 3 и легкоплавким материалом

4, стержня 5, состоящего из рабочей части

6, крепежной части 7 и ребер 8. Наружная поверхность камеры выполнена в виде усеченного конуса 9, сужающегося в сторону рабочей части 6 стержня 5, э внутренняя поверхность камеры 1 выполнена с развитой поверхностью в виде множества ребер

2, выполненных кэк на внутренней поверхности камеры 1, так и множества ребер 8, выполненных нэ крепежной части 7 стержня 5.

На крышке 3 закреплена трубка,10, на наружной. поверхности которой установлена теплоизоляционная втулка.11, на втулке

11 — ручка 12, В трубке 10 выполнена полость 13, в которую помещен поршень 14 с уплотнительным кольцом 15 и сигнализатором 16, пружина 17, шайба 18, гайка "19, материала 20 с температурой кипения, близкой к температуре плавления легкоплавкого материала 4, помещенного в камере 1.

Подставка под паяльник состоит из опоры 21, в которой выполнена кольцевая полость 22 и центральное конусное отверстие

23, расширяющееся в сторону верхнего торца 24, а в кольцевой полости 22 помещен материал 25 с температурой кипения, близкой к температуре плавления легкоплавкого материала 4 камеры 1, и установлен кольцевой плунжер 26, в нижнем торце 27 которого выполнены резьбовые отверстия 28 и ввинчены винты 29, В опоре 21 выполнено резьбовое отверстие, в которое ввинчена пробка

30. Нэ плунжере 26 выполнены кольцевые канавки, в которые помещены уплотнительные кольца 31, 32. Нэ винты 29 навинчены гайки 33, Электрический нагреватель состоит из корпуса 34, в который ввинчены винты 35, В корпус 34 вставлена втулка 36 с залитым в нее термоэлектрическим нагревателем 37, состоящим из трубки 38, электроспирали 39 и электроизоляционного материала 40.

Сверху на электрический нагреватель нанесен теплоизоляционный материал 41, Детали 1,3,5,10,21,34,36,38 выполнены из материала с высокой теплопроводностью, например из меди и сплавов на ее основе. Детали 14, 16, 18, 19, 26, 29, 30, 33, 34 выполнены из материалов с низкой теплопроводностью, например из нержавею10 щей стали с коэффициентом термического расширения, близким к коэффициенту термического расширения меди и сплавов на ее основе (в этом случае, при высокой точности изготовления уплотнительные кольца 15, 15. 31, 32 могут не понадобиться). При невысокой точности изготовления деталей 10, 14, 21, 26 уплотнительные кольца 15, 31. 32 выполнены из волокон углерода или подобного ему материала, сохраняющих при высоких температурах упругие свойства (аналогичные резине при обычных темпера20 обладающая высокой теплопроводностью.

В качестве теплоизоляционных материалов

11, 41 использован асбест или теплоизоляционная краска на его основе, Такое покрытие нанесено на наружную поверхность деталей 3,21 (без учета конусного отвер25 стия). Ручка 12 выполнена из пластмассы или из дерева.

В качестве примеров легкоплавкого материала 4 принимаем один из следующих

Треххлористый висмут

В С1з Тпл=229 С

Олово Sn Inn=232 С

Двуххлористое олово SnClz Тпл=247 С

Помимо чистых металлов и солей в качестве легкоплавкого материала могут быть использовано органические вещества и сплавы металлов с узким температурным

В качестве примера материалов 20 и 25 принимаем один из следующих материалов;

Амид уксусной кислоты

СгН5ОК Тки п=222 С

Трехиодистый фосфор

Pl

1,1,2,2-тетрабрамэтан

СгНгВг4 Ткип=243,5 С

Паяльник с подставкой и электрическим нагревателем работает следующим образом, При включении в электросеть электрического нагревателя нихромовая спираль

39 нагревается и передает тепло материалу ткип=227 С

40, трубке 36, камере 1, крышке 3, материалу

4, опоре 21. От крышки 3 тепло передается материалу 20, а ат опоры 21 — материалу 25.

Материалы 20 и 25 имеют температуру китурах). В качестве электроизоляционного материала 40 использована окись бериллия, материалов: интервалом кристаллизации.

1798073

20 шнем 14 и в камере 22 над плунжером 26, 45

Это приводит к дальнейшему поднятию поршня 14 и сигнализатора 16, а также к поднятию опоры 21 с паяльником относительно плунжера 26 и электрического нагре50

55 пения, близкую (ниже на 10-50"C) к температуре плавления материала 4, При достижении материалом 20 температуры кипения в камере 13 под поршнем 14 образуется пар, который стремится поднять поршень 14 с сигнализатором 16. Пружина 17 отрегулирована гайкой 19 на необходимое давление и при малом давлении пара пружина 17 препятствует поднятию поршня 14, При достижении материалом 25 температуры кипения в полости 22 выше плунжера 26 образуется пар, который стремится поднять опору 21 с паяльником относительно плунжера 26 и относительно электрического нагревателя.

Однако пока температура материала 25 не превышает температуру плавления материала 4, давление пара не может преодолеть вес опоры 21 и находящегося в ее конусном отверстии 23 паяльника, При достижении материалом 4 температуры олавления материал 4 начинает плавится. Поскольку камера 1 имеет развитую поверхность внутренней полости в виде множества ребер 2, то процесс плавления материала 4 идет интенсивно; В период плавления материала 4 температуры камеры 1 и стержня 5 остаются практически постоянными (все тепло, подводимое к камере

1, идет на расплавление материала 4). При достижении материалом 20 температуры плавления материала 4 в камере 13 под поршнем 14 давление пара возрастает до величины, способной сжимать частично пружину

17, поршень 14 частично поднимается, сигнализатор 16 выходит из.ручки 12 и сигнализирует о том, что стержень нагрет до определенной температуры (по длине сигнализатора нанесены деления в градусах температуры).

После того, когда весь материал 4 расплавился, температура камеры 1 вновь начинает расти, растет и температура материалов 20 и 25. Это приводит к увеличению давления пара в камере 13 под порвателя, Камера 1, оставаясь в конусном отверстии 23 опоры 21, отходит от стенок конусного отверстия электрического нагревателя. Между камерой 1 паяльника и внутренними стенками втулки 36 электрического нагревателя образуется кольцевой зазор, заполненный воздухом.

Поскольку теплопроводность воздуха намного ниже теплопроводности меди и ее

cnnasoe, то образование воздушного зазора между камерой 1 паяльника и втулкой 36

40 электрического нагревателя приводит к резкому уменьшению (или полному прекращению) передачи тепла от втулки 36 к камере

1 паяльника. Паяльник может находиться на подставке долго, к электрическому нагревателю подводится электропитание, а паяльник не перегревается выше определенной температуры, После нагрева паяльника до нужной температуры рабочий снимает его с подставки и проводит им пайку иэделий, При соприкосновении рабочей части 6 стержня

5 с изделием, подвергаемым пайке, стержень 5 отдает тепло изделию, При охлаждении стержня 5 до температуры кристаллизации материала 4 материал 4 начинает кристаллизоваться и выделяет тепло, Поскольку крепежная часть 7 стержня 5 имеет развитую поверхность в виде множества ребер 8 и высокую теплопроводность, то температура стержня 5 остается практически постоянной во время работы паяльником до тех пор, пока не закристаллизуется весь материал 4. После затвердевания всего материала 4 камера 1 вновь начинает охлаждаться. При охлаждении камеры 1 охлаждается материал 20, падает давление пара в камере 13, пружина 17 возвращает поршень

14 и сигнализатор 16 в нижнее положение.

Рабочий видит, что сигнализатор 16 утопился в ручке и вновь ставит паяльник на под) ставку.

К моменту. установки паяльника на подставку ее опора 21 находится в нижнем положении. Это вызвано тем, что после снятия паяльника с опоры 21 тепло от электрического нагревателя не может передаваться опоре 21, а тепло, полученное опорой 21 ранее через камеру 1 паяльника, рассеивается в окружающую среду (между опорой 21 и теплоизоляционным материалом 41 электрического нагревателя всегда оставляют гарантированный зазор, который регулируют винтами 29 и 35), В известных термоэлектрических нагревателях в качестве электроизоляционного материала используют кварцевый песок, который имеет низкую теплопроводностью.

Если снабдить электрический нагреватель термоэлектрическим нагревателем 37 с электроизоляционным материалом из кварцевого песка, то для получения температуры

200 — 250 С на втулке 36 придется нагреватель нихромовую спираль до температуры

650 — 700 С, а это приведет к малому сроку службы спирали 39, а следовательно, и к малой долговечности всего электрического нагревателя, Использование в качестве электроизоляционного материала 40 окиси бериллия позволит нагревать спираль 39

1798073

Составитель П.Быков

Техред М.Моргентал Корректор И,Шмакова

Редактор Л.Народная

Заказ 737 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Г

ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина l01

+ P+ ++1 всего до 250-300 С и при этом получать на, втулке 36 температуру 200-250 С, Это приведет к значительному увеличению срока службы спирали 39 и всего электрического нагревателя, Ф о р.м у л а и з о б р е т е н и я

1, Паяльйик, содержащий камеру с легкоплавким материалом, к одному торцу которой присоединена ручка, а к другому — стержень, состоящий из рабочей и крепежной части, о т л.и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения стабилизации температуры рабочей части стержня, камера выполнена из теплопроводного материала в форме усеченного конуса, меньшим основанием обращенного к стержню.

2. Паяльник по п.1. отличающийся тем, что, с целью обеспечения индикации температуры стержня, ручка выполнена в виде нетеплопроводной втулки, в которой установлена втулка из теплопроводного материала, герметично присоединенная к камере с возможностью теплопередачи, при этом в теплопроводной втулке размещен подпружиненный поршень с сигнализатором и

5 наполнитель с температурой кипения, близкой к температуре плавления легкоплавкого материала, помещенного в камере.

3. Паяльник по п.1, отличающийся тем, что камера оснащена внутренними ре10 брами для увеличения теплопередачи;

4. Подставка под паяльник, содержащая опору; отл ича ю ща я с я тем„что,с целью улучшения условий эксплуатации, опора выполнена с центральным конусным отверсти15 ем для наружной поверхности камеры и. с кольцевой полостью, в которой размещен материал с температурой кипения, близкой к температуре плавления легкоплавкого материала камеры паяльника, при этом под20 ставка снабжена подвижным относительно опоры нагревателем,