PL173649B1 - Złącze elektryczne wtykowe dla złączek termoplastycznych zgrzewanych elektrycznie - Google Patents

Abstract

1. Zlacze elektryczne wtykowe dla zlaczek termoplastycznych zgrzewanych elektrycznie, za- wierajace zlacze silnopradowe do uzyskania pola- czenia silnopradowego do celów zgrzewania oraz zlacze slabopradowe do uzyskania polaczenia do przenoszenia danych pomiedzy urzadzeniem zasi- lajacym a zgrzewana elektrycznie zlaczka termo- plastyczna, jako zgrzewalnym elektrycznie elementem laczacym, przy czym zlaczka termo- plastyczna zawiera wbudowany nagrzewajacy ele- ment konstrukcyjny oraz elektroniczny nosnik informacji, znamienne tym, ze oprócz czesci zlacza silnopradowego (8), po stronie zlaczki (M) usytuo- wana jest plytka drukowana (4), na której znaj- duje sie nosnik informacji (I), przy czym otwory kontaktujace (41) plytki drukowanej (4) stanowia styk gniazdowy (2) dla wtyczki zlacza slabopra- dowego (9), a wtyczka zlacza slabopradowego (9), po stronie urzadzenia zasilajacego, zawiera cienkie kolki (90). Fig.1 PL PL PL

Description

Niniejszy wynalazek dotyczy złącza elektrycznego, wtykowego dla złączek termoplastycznych zgrzewanych elektrycznie, mającego na celu uzyskanie połączenia silnoprądowego do zgrzewania oraz połączenia słaboprądowego do przenoszenia danych pomiędzy urządzeniem zasilającym a zgrzewaną elektrycznie złączką termoplastyczną jako zgrzewalnym elektrycznie elementem łączącym, przy czym złączka zawiera wbudowany nagrzewający element konstrukcyjny oraz elektroniczny nośnik informacji.

Zgrzewane elektrycznie złączki stosuje się do łączenia części przewodów rurowych z termoplastycznego tworzywa sztucznego. W tym celu zgrzewane elektrycznie złączki zawierają wbudowane nagrzewające elementy konstrukcyjne, na przykład skrętki grzejne z drutów oporowych. Jeżeli za pośrednictwem tych skrętek grzejnych zostaje zamknięty

173 649 obwód prądowy, to wytworzone ciepło przyczynia się do nagrzania materiału w obszarach granicznych pomiędzy elementem rurowym lub częścią przewodu rurowego a zgrzewaną elektrycznie złączką, które dzięki temu zostają ze sobą połączone. Aby uzyskać prawidłowe połączenie zgrzewane, należy energię zgrzewania, dostarczoną przez urządzenie zasilające, dostosować optymalnie do danej zgrzewanej elektrycznie złączki. Aby urządzenie zasilające mogło automatycznie zidentyfikować zgrzewaną elektrycznie złączkę i przyporządkować jej jednoznacznie odpowiednią energię zgrzewania, znane są zgrzewane elektrycznie złączki, które zawierają elektroniczny nośnik informacji. W tych nośnikach informacji, które składają się na przykład z kodowanych oporów lub mikrostruktur półprzewodnikowych, zapisane są niezbędne do zgrzewania dane, które może odczytywać urządzenie zasilające.

Przed procesem zgrzewania należy zatem wytworzyć dwa różne połączenia prądowe pomiędzy urządzeniem zasilającym a zgrzewaną elektrycznie złączką. Stanowią je: połączenie silnoprądowe lub do zasilania prądem zgrzewania oraz połączenie słaboprądowe lub sterujące do przenoszenia danych.

Z opisu GB-A-2 137 026 znane jest złącze elektryczne wtykowe pomiędzy urządzeniem zasilającym a zgrzewaną elektrycznie złączką, które wytwarza jednocześnie zarówno połączenie silnoprądowe, jak i słaboprądowe. Zgrzewana elektrycznie złączka zawiera dwa kołki dla złącza na prąd zgrzewania. W sąsiedztwie jednego z kołków umieszczony jest drugi, cieńszy kołek, który jest połączony z nośnikiem informacji oporem kodowym. Wtyczka, która zawiera gniazdka na grubszy kołek złącza silnoprądowego oraz na cieńszy kołek złącza słaboprądowego, stanowi przeciwelement tego kombinowego złącza wtykowego. W przypadku drugiego, pojedynczego kołka złącza na prąd zgrzewania, stosuje się jako przeciwelement prostą wtyczkę silnoprądową z gniazdkiem.

Zgłaszający opracował nowe zgrzewane elektrycznie złączki, które nie tylko pozwalają na rozpoznawanie typu za pomocą oporu kodowego, lecz ponadto umożliwiają całkowicie dwukierunkową wymianę danych pomiędzy zgrzewaną elektrycznie złączką a urządzeniem zasilającym z zapisem danych. Przyłącza od układu przełączającego są prowadzone zazwyczaj na płytce drukowanej za pośrednictwem zestyków i przewodów łączących do wielobiegunowego cokołu wtyczkowego, w który można wetknąć odpowiednią wielobiegunową wtyczkę. Tej konwencjonalnej postaci złącza nie można zrealizować w zastosowaniu do zgrzewanej elektrycznie złączki ze względu zarówno na miejsce, jak i na koszty.

W myśl wynalazku postawiono dlatego zadanie opracowania takiego złącza elektrycznego wtykowego dla złączek termoplastycznych zgrzewanych elektrycznie wymienionego na wstępie rodzaju, które eliminuje wymienione trudności.

Zadanie to rozwiązuje złącze elektryczne wtykowe dla złączek termoplastycznych zgrzewanych elektrycznie, zawierające złącze silnoprądowe do uzyskania połączenia do zgrzewania oraz złącze słaboprądowe do uzyskania połączenia do przenoszenia danych, pomiędzy urządzeniem zasilającym a zgrzewaną elektrycznie złączką termoplastyczną jako zgrzewalnym elektrycznie elementem łączącym, przy czym złączka termoplastyczna zawiera wbudowany nagrzewający element konstrukcyjny oraz elektroniczny nośnik informacji, w którym, zgodnie z wynalazkiem, oprócz części złącza silnoprądowego, po stronie złączki usytowana jest płytka drukowana, na której znajduje się nośnik informacji, przy czym otwory kontaktujące płytki drukowanej stanowią styk gniazdowy dla wtyczki złącza słaboprądowego, a wtyczka złącza słaboprądowego, po strome urządzenia zasilającego zawiera cienkie kołki.

Korzystnie, cienkie kołki zawierają co najmniej jedno ostrze.

Według dalszej cechy wynalazku złącze silnoprądowe stanowi złącze kołek-gniazdko, korzystnie, gniazdko sprężynujące promieniowo.

Korzystnie, przed znajdującą się po strome urządzenia zasilającego wtyczkę złącza słaboprądowego i jej cienkie kołki wystają: wtyczka złącza silnoprądowego i jej gniazdko.

173 649

Według następnej cechy wynalazku, płytka drukowana jest zamocowana w zgrzewanej elektrycznie złączce i ustawiona w położeniu za pomocą elementów ustawczych.

Korzystnie, cienicie kołki wtyczki złącza słaboprądowego mają sprężynujące styki.

Zgodnie z wynalazkiem, kołek i gniazdo złącza silnoprądowego są oddzielone od płytki drukowanej i cienkich kołków stykowych złącza słaboprądowego za pomocą ścianek z tworzywa sztucznego.

Korzystnie, znajdujące się od strony urządzenia zasilającego wtyczka złącza słaboprądowego i wtyczka złącza silnoprądowego tworzą całość.

Przedstawione rozwiązanie wychodzi z założenia że połączenie do przenoszenia danych musi być uzyskiwane jedynie niewiele razy podczas całego okresu użytkowania zgrzewanej elektrycznie złączki, tak, iż stosowane zazwyczaj kryteria jakości nie pozostają tu w mocy.

Wynalazek w przykładzie wykonania został objaśniony na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematyczne ujęcie zgrzewanej elektrycznie złączki, fig. 2 - przekrój poprzeczny przez część zgrzewanej elektrycznie złączki, uwidaczniający w powiększonej skali kombinowane gniazdo wtykowe do złącza silno- i słaboprądowego, fig. 3 - kombinowane gniazdo wtykowe w zgrzewanej elektrycznie złączce w widoku z góry, fig. 4 - kombinowaną wtyczkę do połączenia silno- i słaboprądowego, fig. 5 przekrój poprzeczny przez część kombinowanej wtyczki, fig. 6 - kombinowaną wtyczkę w widoku z góry, fig. 7 - przekrój poprzeczny przez inną postać wykonania kombinowanej wtyczki, a fig. 8 - tę postać wykonania w widoku z góry.

Na figurze 1 przedstawiona jest zgrzewana elektrycznie złączka M jako zgrzewalny elektrycznie element łączący, z wbudowanym nagrzewającym elementem konstrukcyjnym E w postaci skrętki grzejnej oraz elektronicznym nośnikiem informacji I. Ze zgrzewanej elektrycznie złączki M wystają dwa kołki 11, przy czym każdy z obu kołków jest otoczony ścianką ochronną 10 z tworzywa sztucznego. Każdy kołek 11 jest połączony z jednym końcem drutu oporowego skrętki grzejnej. W pobliżu jednej ze ścianek ochronnych 10 umieszczony jest nośnik informacji I.

Jak to jest uwidocznione na fig. 2, nośnik informacji I znajduje się w wybraniu 3 zgrzewanej elektrycznie złączki M. Wybranie 3 zawiera ochronną i prowadzącą ściankę pierścieniową 32 z tworzywa sztucznego, która ma w przybliżeniu taką samą wysokość jak ścianka ochronna 10 dokoła kołka 11 i graniczy z tą ścianką ochronną 10. Wybranie 3 zawiera na określonej wysokości, na swym wewnętrznym obwodzie dwa biegnące dokoła lub przerywane żebra 30, 31, uformowane z tworzywa sztucznego. Pomiędzy tymi żebrami znajduje się, okrągła w tym przykładzie wykonania, płytka drukowana 4, zamocowana, tak, iż dolne żebro 30 służy jako cokół, a górne żebro 31 - jako środek ustalający. Sam nośnik informacji I usytuowany jest na tej płytce drukowanej 4, tak, iż wchodzi on do wolnej przestrzeni wybrania 3, zamkniętej przez płytkę drukowaną 4. Płytkę drukowaną 4 z nośnikiem informacji można zatem wcisnąć w to wybranie 3 po wytworzeniu zgrzewanej elektrycznie złączki i dzięki temu jest ona unieruchomiona. Aby płytka drukowana 4 miała stale to samo ukierunkowanie, zastosowane są elementy ustawcze 40. Płytka drukowana 4 zawiera mianowicie w jednym lub kilku miejscach swego obwodu zatoczki ustawcze, jak to jest uwidocznione na fig. 3, których odpowiednik stanowi jeden lub kilka nosków ustawczych np. z tworzywa sztucznego, uformowanych w jednym lub kilku miejscach wewnętrznego obwodu wybrania 3. W płytce drukowanej 4 znajdują się kontaktujące otwory 41, które są rozmieszczone np. wzdłuż okręgu. Te otwory kontaktujące 41 są tak umieszczone, że są łatwo dostępne od otwartej strony wybrania 3. W tym przykładzie wykonania występuje sześć tego rodzaju otworów kontaktujących 41.

Zgrzewana elektrycznie złączka ma zatem dwa różne gniazda wtykowe. Jednym jest zwykłe gniazdo wtykowe A', które składa się z kołka stanowiącego jedną część złącza silnoprądowego pomiędzy urządzeniem zasilającym i zgrzewaną elektrycznie złączką. W to gniazdo wtyka się dostępną w handlu wtyczkę z jednym gniazdkiem.

173 649

Drugim gniazdem jest kombinowane gniazdo wtykowe A, które z jednej strony służy do uzyskania drugiej części złącza silnoprądowego, z drugiej zaś strony tworzy część złącza z nośnikiem informacji I.

Na figurze 4 przedstawiona jest kombinowana wtyczka B, która służy do uzyskania połączenia pomiędzy urządzeniem zasilającym i zgrzewaną elektrycznie złączką M. Zawiera ona użebrowaną rękojeść 5, za pomocą której jest ona przytrzymywana i wtykana w kombinowane gniazdo wtykowe A zgrzewanej elektrycznie złączki M. Od strony urządzenia zasilającego jest ona zamknięta z zabezpieczeniem przed wyciąganiem za pomocą elementu zamykającego 6, z którego prowadzi izolowany kabel C, który jest połączony lub ma możliwość połączenia z urządzeniem zasilającym. Od strony złączki, kombinowana wtyczka B zawiera część główkową 7, w której umieszczone są elementy wtyczkowe.

Figura 5 przedstawia przekrój poprzeczny, a fig. 6 - widok tej części główkowej 7 wtyczki. Zawiera ona gniazdko 81, które jest rozcięte. Gniazdko 81 jest również otoczone ścianką ochronną 80. Obok gniazdka 81, na zewnątrz ścianki ochronnej 80 umieszczone są sprężynująco cienkie kołki wtykowe 90, które zawierają ostrza na swych przednich końcach. Ostrza kołków wtykowych 90 służą do tego, aby przebijać ewentualne warstwy tlenkowe tak, by zapewniony był optymalny styk. W tym przykładzie wykonania występuje sześć tego rodzaju cienkich kołków wtykowych 90. Długości gniazdka 81 i kołków wtykowych 90 są korzystnie takie, że gniazdko 81 wystaje do przodu poza cienkie kołki 90.

Układ poszczególnych elementów wtyczki B odpowiada ich odpowiednikom w kombinowanym gnieździe wtykowym A zgrzewanej elektrycznie złączki M. Kołek 11 w zgrzewanej elektrycznie złączce jest dopasowany do gniazdka 81 wtyczki, ścianka ochronna 80 dokoła gniazdka 81 - do ścianki ochronnej 10 kołka 11. Ponieważ gniazdko 81 jest rozcięte, przeto złącze jest promieniowo sprężynujące i zapewnia styk elektryczny. Ta część złącza wtykowego wytwarza zatem połączenie silnoprądowe do celów zgrzewania.

Zawierające ostrza, cienkie kołki 90 wtyczki B są dopasowane do otworów kontaktujących 41 w płytce drukowanej 4. Cienkie kołki 90 nie są - jak zazwyczaj - wtykane w styk gniazdowy, lecz jedynie nasadzane na niego. Ponieważ cienkie kołki wtykowe 90 są jednak sprężynujące, przeto pomimo to zapewniony jest styk elektryczny. Ta część kombinowanego złącza wtykowego wytwarza w ten sposób połączenie słaboprądowe do przenoszenia danych pomiędzy nośnikiem informacji a urządzeniem zasilającym.

Na figurze 7 i 8 przedstawiona jest część główkowa innej postaci wykonania kombinowanej wtyczki złącza elektrycznego wtykowego według wynalazku. W przeciwieństwie do opisanej powyżej postaci wykonania, kombinowana wtyczka ma owalny kształt zewnętrzny zamiast okrągłego. Odpowiada temu układ i konstrukcja znajdującego się w złączce kombinowanego gniazda wtykowego, które nie jest tu uwidocznione. Dzięki takiej postaci wykonania uzyskuje się złącze wtykowe o mniejszym zapotrzebowaniu na miejsce.

Kombinowana wtyczka B składa się zatem z wtyczki złącza silnoprądowego lub zasilającego 8 oraz z wtyczki złącza słaboprądowego lub sterującego 9, które są odizolowane od siebie za pomocą ścianki ochronnej 80. Zgrzewana elektrycznie złączka M zawiera ze swej strony kombinowane gniazdo wtykowe A z gniazdem wtykowym 1 dla wtyczki silnoprądowej oraz ze stykiem gniazdowym 2 dla wtyczki słaboprądowej. Obydwa elementy gniazdo wtykowe 1 i styk gniazdowy 2 są odizolowane od siebie za pomocą ścianki z tworzywa sztucznego.

Ponieważ złącze elektryczne wtykowe zawiera dwie różnie uformowane części: silnoprądową i słaboprądową, przeto jest ono jednoznacznie ukształtowane i nie może być niewłaściwie zespolone. Ponadto wtyczka złącza słaboprądowego 9 i wtyczka złącza silnoprądowego 8 tworzą od strony urządzenia zasilającego nierozdzielną całość.

173 649

Dzięki temu zapewnione jest jednoznaczne, nie podlegające manipulacji doprowadzanie określonej ilości energii do zgrzewalnego elektrycznie elementu łączącego. Ponieważ gniazdko 81 wtyczki złącza silnoprądowego wystaje przed zaopatrzone w ostrza cienkie kołki wtykowe 90 złącza słaboprądowego, a tym samym najpierw ono zostaje wsunięte w ściankę ochronną 10 gniazda wtykowego 1, przeto cienkie kołki wtykowe 90 są prowadzone podczas wtykania. Nie mogą one być wygięte, ani uszkodzić płytki drukowanej 4. Cienkie kołki wtykowe 90 złącza słaboprądowego są zaostrzone z przodu, aby mogły przebijać otwory, zamknięte ewentualnie przez cynę lutowniczą.

Dzięki złączu wtykowemu według wynalazku można zatem nasadzać wtyczkę złącza słaboprądowego 9 bezpośrednio na płytkę drukowaną 4 z nośnikiem informacji I. Nie jest wymagany żaden dodatkowy element jako przeciwelement wtyczki, np. dodatkowe gniazdko, oraz żadna elektryczna listwa łącząca do przyjęcia płytki drukowanej. Wskutek tego, wielkość kombinowanego gniazda wtykowego A w zgrzewanej elektrycznie złączce jest ograniczona do minimum. Ponadto tę ostatnią można wytwarzać w sposób prosty i tani.

Złącze elektryczne wtykowe według wynalazku można stosować również w przypadku innych zgrzewalnych elektrycznie, termoplastycznych elementów łączących, takich jak zgrzewane elektrycznie kształtki rurowe lub opaski do nawiercania rurociągów.

Claims (9)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Złącze elektryczne wtykowe dla złączek termoplastycznych zgrzewanych elektrycznie, zawierające złącze silnoprądowe do uzyskania połączenia silnoprądowego do celów zgrzewania oraz złącze słaboprądowe do uzyskania połączenia do przenoszenia danych pomiędzy urządzeniem zasilającym a zgrzewaną elektrycznie złączką termoplastyczną, jako zgrzewalnym elektrycznie elementem łączącym, przy czym złączka termoplastyczna zawiera wbudowany nagrzewający element konstrukcyjny oraz elektroniczny nośnik informacji, znamienne tym, że oprócz części złącza silnoprądowego (8), po stronie złączki (M) usytuowana jest płytka drukowana (4), na której znajduje się nośnik informacji (I), przy czym otwory kontaktujące (41) płytki drukowanej (4) stanowią styk gniazdowy (2) dla wtyczki złącza słaboprądowego (9), a wtyczka złącza słaboprądowego (9), po stronie urządzenia zasilającego, zawiera cienkie kołki (90).
2. 2. Złącze według zastrz. 1, znamienne tym, że cienkie kołki (90) zawierają co najmniej jedno ostrze.
3. 3. Złącze według zastrz. 1, znamienne tym, że złącze silnoprądowe stanowi złącze kołek (11) - gniazdko (81).
4. 4. Złącze według zastrz. 3, znamienne tym, że gniazdko (81) jest sprężynujące promieniowo.
5. 5. Złącze według zastrz. 1, znamienne tym, że przed znajdującą się po stronie urządzenia zasilającego wtyczkę złącza słaboprądowego (9) i jej cienkie kołki (90) wystają wtyczka (8) złącza silnoprądowego i jej gniazdko (81).
6. 6. Złącze według zastrz. 1, znamienne tym, że płytka drukowana (4) jest zamocowana w zgrzewnej elektrycznie złączce (M) i ustawiona za pomocą elementów ustawczych (40).
7. 7. Złącze według zastrz. 1, znamienne tym, że cienkie kołki (90) wtyczki złącza słaboprądowego (9) mają sprężynujące styki.
8. 8. Złącze według zastrz. 3, znamienne tym, że kołek (11) i gniazdko (81) złącza silnoprądowego są oddzielone od płytki drukowanej (4) i cienkich kołków stykowych (90) złącza słaboprądowego za pomocą ścianek ochronnych (10, 80) z tworzywa sztucznego.
9. 9. Złącze według zastrz. 1, znamienne „tym, że znajdująca się od strony urządzenia zasilającego wtyczka złącza słaboprądowego (9) i wtyczka złącza silnoprądowego (8) tworzą całość.