CH677629A5 - - Google Patents

Description

  
 



  Cette invention concerne des fers à souder électriques et, en particulier, des fers à souder à température contrôlée. 



  Les fers à souder à température contrôlée ne sont pas nouveaux dans l'art des fers à souder électriques. De tels fers à souder à température contrôlée se sont avérés d'une utilité limitée à cause de leur imprécision inhérente et des variations de température importantes affectant l'extrémité du fer. Cette imprécision et ces variations de la température de l'extrémité servant à souder sont inacceptables dans les cas où il faut maintenir la température de l'extrémité servant à souder à l'intérieur d'une gamme très étroite pour avoir des soudures correctes. 



  On a en outre constaté que les ouvriers utilisant des fers à souder munis d'un contrôle de température montent souvent la température au maximum avec l'idée erronée que les températures plus élevées permettent un soudage plus rapide. Plutôt que d'augmenter la productivité, ces températures plus hautes détruisent les parties soudées ou produisent des soudures inacceptables. 



  Le besoin se fait donc sentir dans l'art de pouvoir disposer d'un fer à souder pourvu d'un contrôle de température permettant de choisir des températures particulières et précises dans une certaine gamme, et assurant une protection contre une modification indue de la température de l'extrémité servant à souder à une valeur autre que celle prévue pour l'obtention d'une soudure de qualité. 



  Le besoin se fait également sentir de pouvoir lire  la température à laquelle est ajustée d'une manière très précise l'extrémité du fer servant à souder. 



  Un fer à souder à système de contrôle de température précis dont l'ajustage est protégé a une résistance interchangeable pour contrôler avec précision la température disposée près de la jonction entre la poignée du fer à souder et le tube qui tient l'extrémité servant à souder. La valeur de la résistance interchangeable est contrôlée avec beaucoup de précision, si bien que la température à l'extrémité servant à souder est maintenue à l'intérieur d'une fourchette très étroite. Le remplacement de la résistance interchangeable se fait en ôtant le tube de la poignée, ce qui permet d'accéder à la résistance. 



  Pour savoir quelle est la valeur de la résistance interchangeable particulière montée dans le fer à souder, une portion de la résistance interchangeable est visible à travers une fenêtre dans la poignée. La portion visible de la résistance interchangeable porte inscrite la température à laquelle est maintenue l'extrémité servant à souder. 



  On comprendra mieux le fer à souder à température contrôlée de la présente invention en se référant aux dessins en annexe où: 
 
   Fig. 1 est une vue explosée et en perspective du fer à souder à température contrôlée de la présente invention; 
   Fig. 2 est une vue agrandie et en perspective de la partie où se trouve la résistance interchangeable; 
   Fig. 3 est une vue agrandie et schématique des connexions électriques de la résistance interchangeable; et 
   Fig. 4 est une vue schématique du circuit électrique utilisé dans le fer à souder à température contrôlée de la présente invention. 
 



  On voit dans les Fig. 1-3 le fer à souder à température contrôlée 10 de la présente invention. Il comporte une extrémité servant à souder 12, un tube 14 pour tenir l'extrémité servant à souder 12 et une poignée 16. Un collier 13 tient l'extrémité 12 sur le tube 14. Un conducteur électrique 18 servant à l'alimentation en courant du fer à souder 10 part de la poignée 16. Un élément chauffant (non représenté) est disposé dans le tube 14 tenant l'extrémité servant à souder 12: il chauffe lorsqu'il est alimenté en courant. 



  A l'intérieur de la poignée 16, il y a une plaquette de circuits imprimés 20. Divers composants électriques sont montés sur la plaquette de circuits imprimés 20 qui reçoivent les informations provenant d'un dispositif de détection de la température 22 disposé dans l'extrémité servant à souder 12. Ces composants réagissent en modifiant le courant apporté à l'élément chauffant. L'élément chauffant est alors maintenu à une température telle que la température de l'extrémité servant à souder 12 soit maintenue à un niveau relativement constant. L'alimentation en courant arrive à la plaquette de circuits imprimés 20 par les fils 36. 



  La partie essentielle du circuit contrôlant la température est un réseau de résistances qui contrôle le courant fourni à l'élément chauffant. Pour contrôler d'une manière précise le courant électrique fourni à l'élément chauffant et donc contrôler ainsi avec précision la température de l'extrémité servant à souder, il est impératif que les résistances utilisées dans le ré seau de résistances soient réalisées avec beaucoup de précision. Une telle précision peut être obtenue en faisant appel à des résistances taillées par laser. Ces résistances sont faites avec une encre à résistance électrique appliquée sur une surface. La superficie couverte par l'encre appliquée sur la surface détermine la valeur de la résistance que cette encre va opposer au passage du courant électrique.

  Pour avoir une résistance très précise, il est nécessaire de découper la superficie couverte par l'encre à des dimensions très précises. Pour réaliser ce découpage, on a employé le laser. 



  Lorsque l'utilisateur d'un fer à souder souhaite procéder à des soudures à des températures précises différant entre elles, il doit acheter un ensemble de fers à souder dont chacun a des caractéristiques électriques précises permettant d'avoir une des température nécessaires. Les fers à souder à température ajustable de l'art antérieur n'ont pas permis d'assurer le contrôle de température de l'extrémité servant à souder avec la précision souhaitable. 



  Dans le cas du fer à souder à température contrôlée 10 de la présente invention, un élément enfichable portant une résistance découpée par laser 50 est disposé dans un logement 24. Le logement 24 est disposé par rapport à la plaquette de circuits imprimés 20 dans la poignée 16 de manière à ce que l'élément enfichable portant la résistance découpée par laser 50 puisse être changé lorsque le tube 14 servant au montage de l'extrémité 12 est enlevé de la poignée 16. 



   Le changement d'élément enfichable 50 est réalisé simplement en dévissant les vis de montage 26 (une seule est représentée) des trous à vis 28. L'extrémité servant à souder  12 et le tube 14 sont alors séparés du logement 24. Les fiches 30 faisant saillie sur le bas de l'élément enfichable portant la résistance 50 sont retirées des trous 32. Un autre élément enfichable portant une autre résistance découpée par laser peut alors être placé dans l'espace laissé vide par l'élément enfichable 50 précédent. 



  On notera que les connexions de la résistance utilisées dans la présente description sont deux fiches tubulaires 30 qui viennent se loger dans deux trous de prise 32, qui sont à leur tour connectés électriquement par les fils 34 à la plaquette de circuits imprimés 20. Bien que l'on ait représenté des fils de connexion 34 dans la forme d'exécution préférée, ceux versés dans l'art comprendront qu'une variété de connexions électriques peuvent être utilisées sans sortir du domaine d'application de cette invention. 



  L'élément enfichable portant la résistance découpée par laser 50 comporte une portion indicatrice verticale 52. La taille et la disposition de cette portion indicatrice verticale 52 sont telles que l'on peut la voir à travers la fenêtre 38 du logement 24 lorsque l'élément enfichable portant la résistance découpée par laser 50 est en place. Ainsi, l'utilisateur pourra connaître la valeur de la résistance du circuit de contrôle de la température, ou éventuellement la température trouvée à l'extrémité servant à souder 12. 



  Un brève description du fonctionnement du circuit sera faite maintenant en se référant à la Fig. 4. 



  Un courant alternatif de 24 V est appliqué aux bornes 100. Le courant d'entrée est limité par R5 (résistance de 510 ohms et 1/2 watt), redressé par D2 et filtré par C4 (condensateur de 10 microfarads). On ob tient ainsi un courant continu de +15 V alimentant la broche 102. 



  Le courant alternatif de 24 V est également redressé par D1 et limité par R6 (résistance de 510 ohms et 1/4 watt) avant d'arriver sur la broche 104 du commutateur à charge. 



  Un régulateur à compensation de température fournit une tension positive stabilisée avec précision à la broche 106 qui est destinée aux circuits externes. 



  C1 (condensateur de 2,2 microfarads et R4 (résistance de 200 K ohms forment un circuit RC externe pour un générateur d'oscillations en dents de scie qui fournit le signal proportionnel au comparateur 108. 



  Le courant d'excitation du détecteur de température à résistance de l'outil arrive de l'alimentation de référence et il est limité par R10 (résistance de 2,2 K ohms). 



  La tension aux bornes du détecteur de température à résistance est amplifiée par un amplificateur asservi 110 et des circuits associés (R7, une résistance de 565 K ohms; R8, une résistance de 10 K ohms: R9, une résistance 10 K ohms; et R11, une résistance de 372 K ohms. C2 (un condensateur de 0,1 microfarads) limite la réponse de l'amplificateur asservi 110 aux fréquences hautes pour limiter le bruit et C6 (un condensateur de 220 picofarads) est le condensateur de compensation. La sortie de l'amplificateur asservi 110 est appliquée à l'entrée non inverseuse 112 du comparateur 108. 



  La tension à l'entrée inverseuse 114 du comparateur 108 est fournie par le diviseur de tension R1 (résistance de 40,21 K ohms) R2 (résistance de 5 K ohms) et la résistance de l'élément enfichable 50. Lorsque la tension arrivant au  comparateur 108 est supérieure à la tension à la broche 116 augmentée de la valeur instantanée du signal proportionnel pendant le demi-cycle positif de la ligne, le commutateur à charge est enclenché et le condensateur à la broche 118 sera chargé. 



  Au demi-cycle négatif suivant, la tension du triac atténuée par R13 (résistance de 20 K ohms), R14 (résistance de 80 K ohms) et R15 (résistance de 11,11 K ohms) à 120 volts appliqués à la broche 118 va actionner le commutateur de déclenchement négatif et le driver de la porte. Ceci provoque la décharge de C3 vers la porte du triac, le courant étant limité par R12 (résistance de 25 ohms), l'enclenchement du triac et l'application de la tension de 24 V à l'élément chauffant du fer à souder. 



  Au demi-cycle positif suivant, le commutateur de déclenchement positif et le driver de la porte seront enclenchés, et le reste de la charge de C3 sera évacué sur la porte du triac en maintenant la conductivité du triac. 



   Un fer à souder dont l'extrémité peut avoir différentes températures contrôlées avec précision peut être réalisé en utilisant la même unité de contrôle centrale de base et en changeant l'élément enfichable portant la résistance découpée par laser 50. 



  L'élément enfichable portant la résistance découpée par laser 50 est en plastique moulé et il porte des fiches métalliques 30. 



  On réalise ainsi le dispositif de la présente invention permettant de sélectionner aisément la température de l'extrémité 12 d'un fer à souder 10 et de la maintenir ensuite avec précision. 



  Ceux versés dans l'art comprendront que l'invention décrite ici n'est délimitée que par les revendications et elle inclut les équivalents raisonnables pouvant être conçus par ceux normalement versés dans l'art. 

Claims (7)

1. Fer à souder comprenant: une extrémité servant à souder; un élément tubulaire pour monter ladite extrémité servant à souder; une portion formant une poignée conçue et réalisée pour le montage dudit élément tubulaire; un élément chauffant électrique pour chauffer ladite extrémité servant à souder contenu dans ledit élément tubulaire; un circuit pour contrôler la condition électrique dudit élément chauffant électrique et maintenir la température de ladite extrémité servant à souder à un niveau prédéterminé; ledit circuit pour contrôler la condition électrique dudit élément chauffant électrique comprenant une résistance dont la valeur détermine une température prédéterminée de ladite extrémité servant à souder; ladite résistance étant interchangeable en séparant ledit élément tubulaire de ladite poignée.

2.

Fer à souder selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite résistance est une résistance découpée par laser.

3. Fer à souder selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite résistance interchangeable est montée sur un élément enfichable interchangeable qui peut être changé uniquement en enlevant ledit tube de ladite poignée.

4. Fer à souder selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite résistance interchangeable comprend une portion qui est visible lorsque ledit élément tubulaire est monté sur ladite poignée.

5.

Fer à souder selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte: un moyen pour coupler électriquement ladite résistance au circuit pour contrôler la température du fer à souder, et un moyen pour visualiser une valeur numérique associée à ladite résistance et audit moyen de couplage, ledit moyen de visualisation étant visible lorsque la résistance interchangeable est montée dans le fer à souder.

6. Fer à souder selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit élément enfichable comprend une portion d'identification qui est visible lorsque l'élément enfichable est monté dans le fer à souder.

7. Fer à souder selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que ladite poignée comporte une fenêtre par laquelle on peut observer la portion visible de ladite résistance. 1. Fer à souder comprenant: une extrémité servant à souder; un élément tubulaire pour monter ladite extrémité servant à souder; une portion formant une poignée conçue et réalisée pour le montage dudit élément tubulaire; un élément chauffant électrique pour chauffer ladite extrémité servant à souder contenu dans ledit élément tubulaire; un circuit pour contrôler la condition électrique dudit élément chauffant électrique et maintenir la température de ladite extrémité servant à souder à un niveau prédéterminé; ledit circuit pour contrôler la condition électrique dudit élément chauffant électrique comprenant une résistance dont la valeur détermine une température prédéterminée de ladite extrémité servant à souder; ladite résistance étant interchangeable en séparant ledit élément tubulaire de ladite poignée. 2.

Fer à souder selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite résistance est une résistance découpée par laser. 3. Fer à souder selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite résistance interchangeable est montée sur un élément enfichable interchangeable qui peut être changé uniquement en enlevant ledit tube de ladite poignée. 4. Fer à souder selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite résistance interchangeable comprend une portion qui est visible lorsque ledit élément tubulaire est monté sur ladite poignée. 5.

Fer à souder selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte: un moyen pour coupler électriquement ladite résistance au circuit pour contrôler la température du fer à souder, et un moyen pour visualiser une valeur numérique associée à ladite résistance et audit moyen de couplage, ledit moyen de visualisation étant visible lorsque la résistance interchangeable est montée dans le fer à souder. 6. Fer à souder selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit élément enfichable comprend une portion d'identification qui est visible lorsque l'élément enfichable est monté dans le fer à souder. 7. Fer à souder selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que ladite poignée comporte une fenêtre par laquelle on peut observer la portion visible de ladite résistance.