Handgeführte Lötvorrichtung ---------------------------
Die
Erfindung bezieht sich auf eine handgeführte Lötvorrichtung zum Anlöten von Schaltdrähten
an Anschlusselemente mit einem nach seiner Anlassung den Schaltdraht an das zu verlötende
Anschlusselement andrückenden und die Ein- und Ausschaltung einer Heizwicklung,
sowie die Zuführung einer bestimmten Menge Lötmaterials selbständig bewirkenden
Antrieb.
Die Güte einer Lötstelle ist abhängig von der Höhe und
der Konstanz des Druckes,mit welchem der lose Schaltdraht beim Aufbringen des hötmaterials
an der Lötstelle anliegt, von der Temperatur der Lötstelle, von der Menge des zugeführten
Lötmaterials und vnn der Einhaltung genügend langer höt- und Abkühlzeiten. Dies
erfordert für die Tötung ein geschultes Personal und die Abhängigkeit der hötstellengüte
von der Handfertigkeit bringt es mit sich, dass immer wieder eine Anzahl von Lötstellen
Mängel aufweisen. Dies ist vor allem bei komplizierten und zahlreiche Lötstellen
aufweisende Verdrahtungen, wie sie in Fernmelde-, insbesondere in Fernsprechanlagen
zur Anwendung gelangen, nachteilig. Es sind Lötvorrichtungen bekannt, welche pisinlenartig*
oder zangenartig ausgebildet und von Hand betätigbar sind. Diese sind mit einer
Vorrichtung verbunden, welche das Lötmaterial den Lötstellen bei Betätigung des
Werkzeuges zuführt. Bei diesen Ausführungen sind der Druck, mit welchem der angelötete
Draht an das Anschlusselement angedrückt wird, die Dauer der Aufheizung der Lötstelle
und die Wiederabnahme des Werkzeuges voll der Willkür des Töters ausgesetzt. Bei
einer anderen bekannten Ausbildung eines von Hand betätigbaren Lötwerkzeuges Wird
durch das Werkzeug der anzulötende
Schaltdraht an das Anschlusselement
unabhängig von der führenden Hand mechanisch angedrückt und der Lötdraht an die
Lötstelle mechanisch hingeführt. Die Heranführung des lötdrahtes erfolgt völlig
unabhängig von der Temperatur der Lötstelle und eine vorzeitige Abnahme, d.h. eine
Abnahme vor Erkalten der Lötstelle ist auch hier nicht verhindert. Bei Schweissmaschinen
bekannter Ausführung wird durch Thermoelemente, welche die Temperatur einer Schweisselektrode,
d.h. des Aufheizelementes abfühlen, die Einschaltzeit des Schweissstromes gesteuert.
Bei einem nicht ausreichenden, vom Druck der Schweisselektrode an das Arbeitsstück
abhängigen Wdrmeübergang an der betreffenden Schweisstelle, wird der Schweissstrom
auch dann abgeschaltet, wenn die Schweisstelle die notwendige Temperatur noch gar
nicht erreicht hat. Auf von Hand geführte Lötwerkzeuge angewendet, führt das zu
schlechten Lötstellen, deren Vermeidung wiederum von der Geschicklichkeit des Töters
abhängt. Bei Tötungen ist es ausserdem für die Güte der Lötstelle wichtig, dass
im Moment der Hinführung des Lotes ein ganz bestimmter Temperaturunterschied zwischen
dem Lötmaterial und der Lötstelle vorhanden ist, welcher nur kontrolliert werden
kann, wenn das Lötmaterial an die aufgeheizte Lötstelle im kalten Zustand herangeführt
wird. Bei lötenden Maschinen ist es bekannt, das herangeführte und mit der Lötstelle
in Berührung gebrachte, handförmige Lötmaterial
an die Lötstelle
anzupressen, den angepressten Abschnitt in bestimmter Grösse von dem zugeführten
Teil abzutrennen und durch mechanisch herangeführte Heizdrähte zur Bildung eines
Schmelztropfens zubringen. Dabei wird durch die die Heizdrähte heranführende Einrichtung
eine gewisse, festliegende Verweilzeit der Heizdrähte in ihrer Arbeitsstellung nach
ihrer Abschaltung eingehalten, welche einem durchschnittlichen Erfahrungswert für
die Wiedererstarrung der Lötstelle entspricht. Mit dieser Maschine wird zwar diese
Verweilzeit durch das Maschinengetriebe erzielt, jedoch ist sie unabhängig von der
bei jeder Lötstelle tatsächlich erreichten Löttemperatur. Ein Festhalten des anzulötenden
Drahtes in Verbindung mit einer Sperrung der Lötvorrichtung für die Dauer des Lötvorganges
gegen eine folgende Benützung, wie sie bei handgeführten Werkzeugen nötig sind,
kann damit nicht erzielt werden. Gemäss der Erfindung werden diese die gleichmässige
Güte der Lötstelle gefährdende Unsicherheiten beseitigt dadurch, dass ein in seiner
Arbeitsstellung das Anschlusselement berührender und den Antrieb steuernder Thermofühler
vorgesehen ist, welcher zusammen mit einer den Schaltdraht an das Anschlusselement
andrückenden und das Werkzeug festklemmenden Lötspitze durch den Antrieb mit der
Lötstelle in Berührung gebracht wird und der Thermofühler erst nach Erreichung einer
bestimmten Aufheiztemperatur am
Anschlusselement die Zufuhr des
Lötmaterials und nach dem Erkalten der Lötstelle die Aufhebung des Andruckes der
Lötspitze durch den Antrieb veranlasst. Damit wird erreicht, dass durch die Temperatur
des Anschlusselementes selbst der Antrieb so gesteuert wird, dass unabhängig von
der Geschicklichkeit des Bedienenden das Lötmaterial an die Lötstelle erst bei einer
für das Lötmaterial geeigneten Temperatur herangebracht wird und dass eine vorzeitige
Abnahme der Lötvorrichtung, ebenfalls von der Temperatur abhängig, verhindert, bzw.
bei Erreichung der Erstarrungstemperatur sofort ermöglicht wird. Diese Ausbildung
der Lötvorrichtung gestattet, den Lötvorgang in allen Phasen, Stärke und Dauer des
Andruckes, Erzielung bestimmter, bei allen Lötstellen gleicher Löttemperaturen,
Zeitpunkt der Zuführung des Lötmaterials, Menge des Lötmaterials, sowie Dauer für
Schmelzung und Erstarrung des Lötmaterials von der Handfertigkeit des Löters unabhängig
zu machen. Geschultes Personal ist für die Bedienung des Lötwerkzeuges nicht mehr
nötig und die Aufeinanderfolge mehrerer Lötungen wird stets durch die'bei jeder
Lötstelle benötigte Mindestzeit bestimmt. Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung
wird der Antrieb als Elektromotor ausgebildet, welcher über ein Nockengetriebe einen
Andrückhebel zum Andrücken des Schaltdrahtes an das Anschlusselement und einen den
Thermofühler tragenden
Hebel betätigt und der Elektromotor wird
über Schaltmittel gesteuert, welche vom Thermofühler zur Wirkung gebracht werden.
Dadurch wird in einfacher Weise die zwangsläufige Abhängigkeit des lötvorganges
von der Temperatur der lötstelle sichergestellt. Gemäss einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung erfolgen die Abschaltung einer an sich bekannten, die lötspitze erwärmenden
Heizwicklung nach Erreichen der gewünschten Temperatur an der lötstelle erst nach
einer gewissen Zeitspanne (Lötzeit) und das Abheben des Andruckhebels von der Lötstelle
nach Abschaltung der Heizwicklung erst nach einer weiteren Zeitspanne (AbkAlzeit).
Auf diese Weise ist auf mechanischem Wege sichergestellt, dass das lötmaterial genügend
Zeit zum Fliessen und zum Wiedererstarren hat. Zweckmässigerweise werden das Getriebe
und die-von ihnen betätigten mechanischen elektrischen Bauelemente derart ausgebildet
und angeordnet, dass,nach Einschaltung des Elektromotors und der Heizwicklung von
Hand, der Reihenfolge nach ein Einschaltekontakt für den Elektromotor unter den
Einfluss des Getriebes gebracht wird, über umlaufende Nockenscheiben und Nocken
des Getriebes das Andrücken des Andrückhebels und das Anlegen des Thermofühlers
erfolgen, der Einschaltekontakt zur vorübergehenden Stillsetzung des Elektromotors
geöffnet und nach Erreichung der Löttemperatur durch
ein von dem
Thermofühler eingeschaltetes Relais zum Wiederanlauf des Elektromotors überbrückt
wird, worauf zuerst der Thermofühler abgehoben und sodann das Lötmaterial. über
eine durch das Getriebe betätigte Stossklinke in bestimmter Menge der Lötstelle
zugeführt werden und dass das Getriebe nach Ablauf der Lötzeit, welche durch Geschwindigkeit
und Form des Getriebes bestimmt wird, die Heizwicklung abschaltet und nach einer
weiteren, ebenfalls durch Geschwindigkeit und Form des Getriebes bestimmten Abkühlzeit
den Andrückhebel abhebt und den Elektromotor stillsetzt. Durch diese Ausbildung
der Lötvorrichtung werden der Weiterlauf und die endgültige Stillsetzung des Antriebes
nach einem vollen Umlauf des Getriebes unabhängig von dem handbetätigten Einschaltemittel
für den Elektromotor. Das Lötmittel wird in einer genau definierten Menge der Lötstelle
zugeführt, ohne dass der Thermofühler verschmutzt wird. Durch die vorübergehende
Stillsetzung des Elektromotors während eines Teiles der Aufheizzeit für die Lötstelle
kann das Getriebe einfach und ohne zusätzliche Kupplungseinrichtungen ausgebildet
werden. Gemäss einer Ausführungsform der Erfindung weist die Lötspitze an ihrer
im angesetzten Zustand auf einer Seite der Lötstelle anliegenden Heizfläche einen
Kanal für den Zufluss des als auf eine Vorratsrolle aufgewickelter Lötdraht ausgebildeten
Lötmaterials auf, welcher in eine Öffnung für die Zuführung
des
Lötmaterials mündet und der auf der anderen Seite der Lötstelle angreifende Andrückhebel
ist mit einer Öffnung zum Durchtritt des Thermofühlers versehen. Damit dient die
Lötspitze als Gegenstütze für den Andrückhebel und gewährleistet einen guten Zufluss
des Lötmaterials. Dadurch, dass die Temperaturfühlstelle im Flächenbereich der Andrückstelle
liegt, kann die Lötspitze verhältnismässig klein gehalten werden. Durch den Andruck
des Andrückhebels wird die auf der anderen Seite liegende Lötspitze an die Lötstelle
entsprechend stark herangezogen, wodurch ein guter Wärmeübergang gewährleistet wird.`
Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung begrenzen in geöffneter Iage des Andrückhebels
dieser und die Lötspitze einen Schlitz, welcher so bemessen ist, dass die Lötstelle
und der Schaltdraht eingeführt werden können und welcher, von aussen zugänglich,
als Führung für den einzuführenden Schaltdraht dient. Dadurch kann der Schaltdraht.,
in die Lötvorrichtung eingefädelt und mit dieser auf die Lötstelle aufgesetzt werden
und braucht nicht bis zur Auslösung der Lötvorrichtung von Hand an die Lötstelle
gehalten zu werden. Zur bequemen Handhabung wird die Lötvorrichtung in an sich bekannter
Weise in einem revolverförmigen Gehäuse untergebracht, an dessen Handgriff ein Betätigungshebel
für den Elektromotor zugeordneten Einschaltehebel untergebracht ist.
Nachstehend.
wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand. der Zeichnung beschrieben. Es
bedeuten: Fig. 1 eine Ansicht der Lötvorrichtung gemäss der Erfindung in Anfangsstellung
im an eine Lötstelle angesetzten Zustand, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Heizfläche
der lötspitze der Lötvorrichtung gemäss Fig. 1, Fig. 3 ein Schaltschema für den
Thermofühler und den Elektromotor für die Lötvorrichtung nach Fig. 1.
Auf den Hebel 27 wirkt die Nockenscheibe 12 ein und hält
ihn.
in der Ruhelage in dem dargestellten abgehobenen Zu-
stand.
Aus
Fig.2 ist zu ersehen, daß die Lötspitze 23, welche
eine symbolisch
dargestellte Heizwicklung 29 aufnimmt, eine plane Reizfläohe
30 aufweist. Die Heizfläche 30 ist
mit einem rinnenförmigen
Kanal 31 versehen, in welchem
sich das geschmolzene Lot des
Lötdrahtes 18 verteilt,
der wie beschrieben, durch die Öffnung 22 zugeführt
wird.
Die Andrückbacke 24 weist ebenfalls eine Öffnung
32 (Fig.1) auf, durch welche der Thermofühler 28 hindurchtreten
kann. Bin Schlitz 33, welcher von der Lötspitze 23 einerseits und
vM
dem Andrüekhebel 25 mit seiner Andrückbacke 24
andererseits
begrenzt wird, dient dem Einfädeln des abisolierten Endes eines anzulötenden Schaltdrahtes
34 und der Aufnahme einer hier als Lötfahne ausgebildeten Lötstelle 35. Die Lötvorrichtung
wird mit dem eingefädelten Schaltdraht/ 34 auf die jeweilige Lötstelle 35 aufgeschoben,
wie dies der in Fig.1 dargestellten Lage entspricht. Fig.3 zeigt die Schaltung des
Thermofühlers und des Elektromotors M. In dem Stromkreis des Elektromotors M liegt
der Einschaltekontakt 6, welcher, wie beschrieben, unter dem Einfluß des Betätigungshebels
3 einerseits und des Nockenrades 9 andererseits steht. Parallel zum Einschaltekontakt
6 liegt ein weiterer Kontakt 36, welcher von einem ebenfalls im Gehäuse 1 (Fig.1)
untergebrachten Relais 37 betätigt wird, das im Stromkreis des Thermofühlers 28
liegt. Der Stromkreis für den Thermofühler 28 verläuft über einen Kontakt 38, der
bei abgehobenem Thermofühler 28 geöffnet ist und bei dessen Bewegung in die Arbeitslage
geschlossen wird. Außerdem ist, wie angedeutet, im Stromkreis für den Thermofühler
ein Verstärker 39 eingeschaltet, welcher den Strom des als Thermoelement ausgebildeten
Thermofühlers 28 verstärkt. Die Lötvorrichtung arbeitet wie folgt: Nach Einfädeln
des Schaltdrahtes 34 in den Schlitz 33 und Ansetzen der Lötvorrichtung an die Lötstelle
35, was durch den federnd ausweichenden Andrückhebel 25 und
durch
die Verjüngung der Lötspitze 23 und der Andrückbaeke 24 erleichtert wird, wird der
Betätigungshebel 3 kurzzeitig gedrückt, wodurch der Blektromotor M anläuft und das
Getriebe 8/14 in Gang setzt. Da die Feder 7 dabei aus der Aussparung 8 ausgehoben
wird, bleibt der Einschaltekontakt 6 auch nach Freigabe des Betätigungshebels 3
geschlossen. Gleichzeitig mit dem Drücken des Betätigungshebels 3 wird die Heizwicklung
29 in einer nicht weiter dargestellten Weise angeschaltet und bleibt in Abhängigkeit
von der jeweiligen Stellung des Getriebes 8/14 geschlossen. Die Nockenscheibe 13
gibt den Andrückhebel 25 frei, welcher unter dem Einiluß der Zugfeder 26 den Schaltdraht
34 gegen die Lötstelle 35 andrückt und damit auch die Lötspitze 23 mit ihrer Heizfläche
30 fest gegen die andere Seite der Lötstelle 35 heranzieht. Da auch der Hebel 27
durch die Noekenscheibe 12 freigegeben wird, bewegt sich dieser unter Schließung
des Kontaktes 38 mit dem Andrückhebel 25 und kommt mit dem Thermofühler 28
an der Lötstelle 35 bzw. an dem Schaltdraht 34 zum federnden Anliegen.. Der Thermofühler
28 steht dabei mit dem äußeren Ende der lötetelle 35 in Berührung,
wodurch verhindert wird, daß anstelle der
Temperatur der Lötstelle 35 die
Temperatur der Heizfläche 30 abgegriffen wird. Darauf fällt die Kontaktfeder
7 in die Aussparung 8t ein, der Einschaltekontakt 6 wird geöffnet und das Getriebe
8/14 still gesetzt. Hat die Lötstelle 35 die nötige Löttemperatur erreicht, wird
über den Thermofühler
28 das Relais 37 erregt, welches über. seinen
Kontakt 36 den Elektromotor M wieder zum Anlaufen bringt und, da die Feder 7 des
Einschaltekontaktes 6 aus der Aussparung 8' ausgehoben wird, eingeschaltet bleibt.
Nunmehr wird, um eine Verschmutzung des Thermofühlers 28 beim löten zu vermeiden,
durch die Nockenscheibe 12 der federnd mit dem Andrückhebel 25 verbundene Hebel
27 allein zurückgedrückt, so daß sich der Thermcfühler 28 abhebt. Durch die Abkühlung
des Thermofühlers wird das Relais 37 aberregt, öffnet den Kontakt 36 und der Stromkreis
des Thermofühlers 28 wird im laufe seiner Rückbewegung durch Öffnen des Kontaktes
38 unterbrochen. Noch während der -Rückbewegung des Thermofühlers 28 oder darnach
kommt die Nocke 14 in Eingriff-mit der Stoßklinke 15, die sie, an ihrer schrägen
Kante vorbei gleitend langsam einmal be-tätigt und damit einen Abschnitt
bestimmter Länge den
Lötdrahtes 18 langsam an die beheizte Lötstelle
35 heran-
führt. Nach Passieren der Nocke 14 kehrt die Stoßklinke 15 unter
dem Einfluß einer Rückzugsfeder in ihre Ruhestellung zurück. Das lötmaterial
verteilt sich längs des Kanals 31
in der Heizfläche 30 über
die lötetelle 35. Nach einer be-stimmten Zeit (Lötzeit) erfolgt in einer
bestimmten Stellung
des Getriebes 8/14 nunmehr die Abschaltung der Heizwicklung
29 und die Lötstelle 35 beginnt zu erkalten. Nach einer wei-
teren durch
die Geschwindigkeit den Getriebes 8/14 und der
Ausgestaltung
der Nockenseheibe 13 bestimmten Zeit
(Abkühlzeit) drückt die Nockenscheibe
13 den Andrückhebel 25 in seine Anfangslage zurück, die Lötvorrichtung
wird freigegeben und kann abgehoben werden. Die Kontakt-
feder 7 des
Einschaltekontaktes 6 fällt in die Aussparung 8 ein, wodurch der rlektromotor
M still gesetzt wird.
Mit der Lötvorrichtung werden somit das feste
Anliegen
des Schaltdrahtes 34 an der Lötstelle 35 vor der hötung,
die Zufuhr des Lötmaterials bei richtiger Temperatur und
in der richtigen
Menge und die Einhaltung der höt- und Abkühlzeiten gewährleistet und eine vorzeitige
Abnahme der Lötvorrichtung praktisch verhindert. Die Ausbildung
der Lötvorrichtung gestattet eine bequeme und irrtums-
freie
Handhabung und ist auch bei verhältnismäßig eng
beieinander liegenden
Lötstellen 35 zu verwenden. 7 Patentansprüche 3 Figuren