DE102004038758B4 - Lötvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Lötvorrichtung mit einer Einrichtung zur Erzeugung von Knallgas, dadurch gekennzeichnet, dass als Knallgaserzeuger ein Membran-Elektrolyseur (2) verwendet ist und dass der Elektrolyseur (2) mit einem Färbebehälter (15) und einem Brenner (17) zusammengebaut ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine derartige Löt- und Schweißvorrichtung die aus der DE 31 15 490 C2 dahingehend bekannt, dass vorzugsweise aus Kalilauge gewonnenes Knallgas erzeugt wird.
  • Bei solchen bekannten Vorrichtungen werden meist Platten-Generatoren verwendet, die ineinandergreifende, plattenförmige Lamellen aufweisen. Alle Teile bestehen aus Edelstahl. Eine derartige Bauart ist teuer und hat Verschleiß, weil sich mindestens eine Lamellenseite bei der Elektrolyse ständig abbaut. Das kann zu Kurzschlüssen oder Totalausfall führen. Dazu kommt, dass der Stromverbrauch zur Gaserzeugung sehr hoch ist, etwa 800 Watt bei 40 Volt.
  • Des weiteren ist bei der bekannten Bauart nachteilig, dass zur Prozessbeschleunigung Kalisalze verwendet werden, die bei der Elektrolyse Chlor freisetzen. Das schädigt die Umwelt und gefährdet die Gesundheit des Arbeiters. Schließlich muss die bekannte Vorrichtung ständig gekühlt werden, wozu Kühlrippen und Ventilatoren gebraucht werden. Ventilatoren machen aber, insbesondere in einer Werkstatt, störenden Lärm.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Nachteile zu vermeiden und eine Lötvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach und preiswert herzustellen ist, die keinen Verschleiß hat, deren Stromverbrauch gering ist, die keine umweltschädigende Gase freisetzt, die keine besondere Kühlung benötigt und die keinen Lärm macht.
  • Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Lötvorrichtung gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches. Vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes des Anspruches 1 ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche sowie aus der Beschreibung und der Zeichnung.
  • Zeichnung
  • Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
  • 1 die Lötvorrichtung mit einem Transformator und einem Gleichrichter.
    •
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Eine Lötvorrichtung 1 hat als Hauptteil einen Membran-Elektrolyseur 2. Dessen Kernstück ist eine dünne, protonenleitende Polymer-Membran 3, die auf beiden Seiten mit einer Schicht Katalysatormaterial überzogen ist. Beide Schichten bilden Kathode und Anode des Elektrolyeurs 2. Diese Einzelheiten sind aber in der Zeichnung nicht dargestellt.
  • Die Membran-Beschichtung bewirkt, dass ein guter Transport von Wasserstoffprotonen (H+-Ionen) gewährleistet ist, während dagegen Anionen (negativ geladene Ionen und Elektronen) die Membran nicht passieren können. Auf diese Weise wird aus Wasser (H2O), Wasserstoff-Gas (H2) und Sauerstoff-Gas (O2) gewonnen.
  • Der Elektrolyseur 2 ist an einen Gas-Wasserbehälter 4 angeschlossen, der unter Druck steht und durch einen Stopfen 5 verschlossen ist. Für den Behälterdruck sorgen zwei kleine Membran-Pumpen 6 und 7. Die beiden Pumpen versorgen den Elektrolyseur 2 mit Wasser. Der Elektrolyseur 2 hat zwei Rückläufe 8, über die Wasser mit Gasüberschuss zum Gas-Wasser-Behälter 4 zurückgeführt wird.
  • Die Stromversorgung der Vorrichtung wird beim Ausführungsbeispiel nach der 1 über das allgemeine Stromnetz mit 230V 50Hz durchgeführt.
  • Da im Elektrolyseur 2 Gleichstrom erforderlich ist, hat die Vorrichtung 1 einen Transformator, einen Gleichrichter 10 und einen Spannungsregler 11, letzterer sorgt für eine dem Elektrolyseur 2 angepasste Voltzahl.
  • Statt mit Netzstrom kann die Vorrichtung aber auch mit einer Stromquelle für erneuerbare Energie versorgt werden. Dieser Solarstrom ist ohnehin Gleichstrom, so dass keine weiteren Maßnahmen notwendig sind. Es ist auch möglich, die Vorrichtung mit Strom aus Wind- oder Wasserkraft zu betreiben.
  • Der Gas-Wasser-Behälter 4 ist in seinem oberen Teil mit Gas gefüllt und dort mit einen Anschluss 13 versehen, der über eine Leitung 14 zu einem Färbebehälter 15 geführt ist. Der Färbebehälter 15 beinhaltet Watte und ein Mittel, mit dem das durchströmende Knallgas einzufärben ist. Hinter dem Färbebehälter 15 liegen ein Rückschlagventil 16 und ein Brenner 17, mit dem dann die Lötarbeit durchgeführt werden kann.
  • Wirkungsweise
  • Der Gas-Wasser-Behälter 4 ist teilweise mit destillierten Wasser gefühlt. Dieses Wasser wird in die zwei Membran-Pumpen 6 und 7 geleitet. Von dort wird das Wasser unter einem Druck von etwa 0,2 bar zum Elektrolyseur 2 gefördert, so dass sich dieser mit Wasser füllt. Ist der Elektrolyseur 2 dann innen von Wasser umspült, wird die Gleichspannung angelegt. Sofort wird Wasser umgewandelt in Wasserstoff und Sauerstoff. Wasser und Wasserstoff auf der einen Seite, Wasser und Sauerstoff auf der anderen Seite werden dann mit Hilfe der Pumpen 6 und 7 über den Rücklauf in den Gas-Wasser-Behälter 4 zurücktransportiert. Oberhalb des Flüssigkeitsspiegel entsteht Knallgas, das vom Gas-Wasser-Behälter zum Färbebehälter 15 geführt und dort eingefärbt wird. Über das Rückschlagventil 16 gelangt das Knallgas dann zum Brenner 17 und steht dort zum Verbrauch bereit. Bei Zündung brennt die Flamme mit grünlicher Farbe. Die Einfärbung gewährleistet die Sichtbarkeit der Flamme und verhindert die Oxydation an der Lötstelle.
  • Es ist zu erkennen, dass die Vorrichtung mit einfachem, destilliertem Wasser arbeitet. Laugen und Säuren werden nicht benötigt. Die Umwelt wird nicht belastet, weil kein Chlor freigesetzt wird.
  • Da weder Säuren noch Laugen verwendet werden, kann die ganze Vorrichtung aus Kunststoff hergestellt sein. Das spart Herstellungs- und Fertigungskosten. Des weiteren ist der Wartungsaufwand gering, weil lediglich die Membran im Elektrolyseur 2 einem Verschleiß unterliegt. Sie ist aber nicht teuer und kann leicht ausgetauscht werden. Außer dem ist der Stromverbrauch sehr gering. Er liegt bei 15 Watt, bei ~ 15 Volt. Da dieser Wert von 15 Volt weit unter der für Bastler wichtigen Grenze von 24 Volt liegt, eignet sich die Lötvorrichtung 1 besonders für Hobby – Beschäftige.
  • Schließlich entsteht in der Vorrichtung auch keine Wärme, Ventilatoren wie beim Stand der Technik sind hier nicht nötig. Damit entfällt eine Lärmquelle.
  • Es ist zu erkennen, dass die erfindungemäße Lötvorrichtung gegen über dem Stand der Technik sehr viele Vorteile aufweist und außerdem sauber, ruhig und wirtschaftlich arbeitet.
    • 1
    Lötvorrichtung
    2
    Elektrolyseur
    3
    Polymer-Membran
    4
    Gas-Wasser-Behälter
    5
    Stopfen
    6
    Pumpe
    7
    Pumpe
    8
    Rückläufe
    9
    Transformator
    10
    Gleichrichter
    11
    Spannungsregler
    13
    Anschluss
    14
    Leitung
    15
    Färbebehälter
    16
    Rückschlagventil
    17
    Brenner

Claims (6)

  1. Lötvorrichtung mit einer Einrichtung zur Erzeugung von Knallgas, dadurch gekennzeichnet, dass als Knallgaserzeuger ein Membran-Elektrolyseur (2) verwendet ist und dass der Elektrolyseur (2) mit einem Färbebehälter (15) und einem Brenner (17) zusammengebaut ist.
  2. Lötvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Stromzuführung mit einem Transformator (9), einem Spannungsregler (11) und einem Gleichrichter (10) aufweist.
  3. Lötvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Stromquelle für erneuerbare Energie, insbesondere Solarenergie, Windkraft oder Wasserkraft aufweist.
  4. Lötvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass ein unter dem Druck zweier Pumpen (6 und 7) stehender Gas-Wasser-Behälter (4) vorgesehen ist, der einerseits den Elektrolyseur (2) mit Wasser versorgt und der andererseits an zwei Rückläufe (8) angeschlossen ist, über die das Wasser mit Gasüberschuss zum Gas-Wasser-Behälter (4) zurückgeführt ist.
  5. Lötvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass der Färbebehälter (15) mit einem farbgebenden Mittel gefüllt ist und einerseits einen Anschluss (Leitung 14) an den Gas-Wasser-Behälter (4) oberhalb dessen Wasserstandes hat und andererseits einen zum Brenner (17) führenden Ausgang aufweist.
  6. Lötvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolyseur (2) zumindest weitgehend aus Kunststoff besteht.
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