DE1948388A1

DE1948388A1 - Geraet zum elektrischen Hart- oder Weichloeten

Info

Publication number: DE1948388A1
Application number: DE19691948388
Authority: DE
Inventors: Dietrich Brandt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-09-25
Filing date: 1969-09-25
Publication date: 1971-05-06
Also published as: DE1948388B2; GB1300809A; NL7014194A; FR2062630A5

Description

PATENTANWALT DIPL-PHYS. DR. HERMANN FAY -

P/3346

Herbert Kober

623o Frankfurt/Main - Höchst

Luciusstrasse 16

79 Ulm, den 18.9.1969 n.

Gerät zum elektrischen Hart- oder Weichlöten

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum elektrischen Hartoder Weichlöten mit Lötelektroden aus Kohle oder einem anderen Material mit negativem lemperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes, bestehend aus einem Löttransformator mit primärseitig vorgeschaltetem Begrenzungswiderstand.

Derartige Geräte sind bekannt. An die Sekundärseite des Löttransformators sind die Lötelektroden aus Kohle angeschlossen, die üblicherweise in einer Lötzange gehalten sind, in der das zu lötende Werkstück zwischen den Lötelektroden einspännbar ist.. Der primärseitige Ohmsehe Begrenzungsweiderstand dient dazu, der Widerstandaabnahme

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der sich während des Lötvorganges erhitzenden KohleäLektroden entgegenzuwirken, und ist in seiner Grosse so bemessen, daß ein Einbrennen der Lötelektroden am Yferkstück während des Lötvorganges verhindert wird. Er kann jedoch nicht so groß gewählt werden, daß ein Einbrennen der Elektroden am Werkstück auch dann vermieden wird, wenn versehentlich nach Beendigung des Lötvorganges die Lötzange mit eingelegtem Werkstück geschlossen gehalten bleibt. Er ist insbesondere nicht groß genüge im sekundärseitigen. Kurζschlussfall den primärseitigen Strom soweit zu begrenzen, daß die Kurzschlußleistung des Netzes nicht überschritten wird. Derartige Kurzschlußfälle können in der Praxis aber leicht dann auftreten, wenn das Werkstück versehentlieh nicht nur zwischen den Kohleelektroden, sondern auch zwischen deren metallischen Haltern der'Lötzange eingespannt wird, was im übrigen selbstverständlich ebenfalls zu einem Einbrennen dieser metallischen Elektrodenhalter anr Werkstück führt.

Der,Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Machteile zu beheben und eine Stromsteuerschaltung für die o.g. Lötgeräte zu schaffen, die auch nach Beendigung der Lötung bei hoch erhitzten Elektroden den Strom so begrenzt, daß ein Einbrennen der Elektroden am Werkstück verhindert wird,

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wenn das Werkstück versehentlich in der Lötzange eingespannt "bleibt. Darüber hinaus soll es möglich sein, Werkstücke aus schlecht wärmeleitenden Metallen, wie Stahl, durch Punktauflage der Lötelektroden ohne Einbrennvorgänge zu löten, um die sonst in einem solchen Fall erforderliche Anpassung der Lötelektroden an das Werkstück zur Schaffung breiter Anlageflächen zu vermeiden. Schließlich soll durch die Erfindung die KurzSchlußfestigkeit des Gerätes sichergestellt werden, wenn das Werkstück versehentlich nicht zwischen den Kohleelektroden, sondern zwischen den metallischen Elektrodenhaltern der Lötzange eingespannt wird.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß parallel zum Begrenzungswiderstand eine durch seinen Spannungsabfall in der Lichtintensität gesteuerte Lampe geschaltet ist, deren Strahlung auf einen Fotowiderstand fällt, der durch seine Veränderung die Steuerimpulsfolge des Triggerkreises eines im Primärkreis des Löttransformators eingeschalteten, den Primärstrom durch Phasenanschnittsteuerung beeinflussenden Stromreglers steuert, und zwar im Sinne einer Verringerung des Primärstromes mit wachsender Lichtintensität der Lampe.

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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist da* durch gekennzeichnet, daß der Stromregler eine die Steurimpulsfolge bestimmende Widerstands-Kondensatorkombination aufweist, parallel zu deren Kondensator eine Reihenschaltung aus dem Fotowiderstand und einem weiteren nach Maßgabe der jeweiligen Leitfähigkeit des Fotowiderstandes die Zeitkonstante der Widerstands-Kondensatorkombination beeinflussenden Zusatzkondensator liegt. Um beide Halbwellen des Primärstromes ausnützen zu können, ist nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung das Stromsteuerglied des Stromreglers als Triac ausgebildet, dem die Widerstands-Kondensator-. kombination- mit an der primärseitigen Anode liegenden Widerstand parallel geschaltet ist, und dessen Triggerelektrode über eine Triggerdiode zwischen dem Widerstand und dem Kondensator der Widerstands-Kondensatorkombination angeschlossen ist. Um den Lötstrom den wechselnden Erfordernissen unterschiedlicher Werkstücke anpassen zu können, sieht die Erfindung weiter"vor, daß der Widerstand der Widerstands-Kondensatorkombination einstellbar ist und einen festen Vorwiderstand besitzt, der als Schutzwiderstand dient, wenn im Grenzfall der einstellbare Widerstand auf praktisch den Wert Hull verringert werden sollte. Die Lampe und der Fotowiderstand sind gemeinsam in einer Fremdlicht ausschaltenden

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Hülse angeordnet.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß der während des LÖtvorganges wegen der Widerstandsabnähme der Kohleelektroden anwachsende Lötstrom primärseitig den Stromregler zunehmend in Abhängigkeit von der Helligkeit der Lampe im Sinne einer Stromverringerung herabregelt, so daß zwar die Löttemperatur in kurzer Zeit erreicht, dann aber im wesentlichen konstant gehalten wird, und zwar unabhängig von der Zeit, während der das Werkstück in der Lötzange weiter eingespannt bleibt. Bei sekundärem Kurzschluss wird, da die Lampe sofort hell aufleuchtet, der Strom auf einen Wert begrenzt, der unterhalb der Kurzschlussleistung des Netzes liegt und Einbrandsteilen

durch am Werkstück ausschliesst. Diese die Erfindung erreichtem Kurzschlussfestigkeit lasst erkennen, daß das erfindsungsgemässe Gerät im Sinne einer Temperaturbegrenzung nur in Verbindung mit Lötelektroden aus einem Material mit negativem Temperaturkoeffizienten des spezifischen Widerstandes arbeiten kann, weil beispielsweise bei reinen Metallelektroden praktisch sofort der Kurzschlußfall auftreten würde, wenn die Einspannung des Werkstückes zwischen den Lötelektroden erfolgt. Die Funktionsweise des Gerätes· nach der der Erfindung macht also in entscheidendem Umfang von der Temperaturabhängigkeit des Lötelektrodenwiderstandes Gebrauch.

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Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, die das Schaltbild eines erfindungsgemässen Gerätes zum elektrischen Hart- oder Weichlöten zeigt. Die Lötelektroden 1, 2 bestehen aus Kohle oder aus einem anderen. Material mit negativem Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes und sind an die Sekundärseite eines Löilformators 3 angeschlossen, dessen Sekundärwicklung mit 3a und Primärwicklung mit 3b bezeichnet ist» Der Primärseite des Löttransformators ist ein Begrenzungswiderstand R1 vorgeschaltet. Parallel zum Begrenzungswiderstand R1 ist eine dureh seinen Span^- nungsabfall in der Lichtintensität gesteuerte Lampe L vorgesehen, deren Strahlung auf einen Fotowiderstand F fällt. In Abhängigkeit von der Intensität dieser Strahlung ändert der Fotowiderstand F seinen Widerstandswert und steuert hierdurch die Steuerimpulsfolge des aus den Schaltelementen R2, R3, 01 und D gebildeten Triggerkreises eines in den Primärkreis des Löttransformators geschalteten, den Primärstrom durch Phasenanschnittsteuerung beeinflussenden Stromreglers mit dem Stromsteusrglied Tr, wobei die Steurung im Sinne einer Verringerung des Primär ströme s bei wachsender......Lichtintensität der Lampe L erfolgt» Im einzelnen besitzt hierzu der Stromregler eine die Steul&impulsfolge des Stromsteuergliedee Tr bestimmende Wideratanda-Kondensatorkombination

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aus dem Widerstand R2 und R3 und dem Kondensator 01 „ Parallellzu dem Kondensator 01 liegt eine Reihenschaltung aus dem Fotowiderstand F und einem weiteren nach Maßgabe der jeweiligen Leitfähigkeit des Fotowiderstandes F die Zeitkonstante der Widerstanda-Kondensatorkombination beeinflussenden Zusatzkondensator 0 2. Das Stromsteuerglied Tr des Stromreglers ist als Triac auB-gebildet, so daß beide Halbwellen der Primärspannung ausgenutzt werdenο Dem Triac Tr ist die Widerstands-Kondensatorkombination parallelgeschaltet, wobei der Widerstand R2 und R3 der Widerstands-Kondensatorkombination an der primärseitigen Anode Al des Triac Tr liegt. Die Triggerelektrode G des Triac Tr ist über eine Triggerdiode D zwischen dem Widerstand R2 und R3 und dem Kondensator 01 der Widerstands-Kondensatorkombination angeschlossen. Der Widerstand R3 der Widerstands-Kondensatorkombination ist einstellbar und im übrigen mit einem festen Yorwiderstand R2 versehen, der als Schutzwiderstand dient. Die Lampe L und.der Fotowiderstand F sind gemeinsam in einer Fremdlicht ausschaltenden, im Schaltbild bei 4 gestrichelt angedeuteten Hülse angeordnet. Im übrigen liegt parallel zum primärseitigen Eingang ein Störschutzkondensator 0 3 und parallel zur Primärwicklung fb des Löttransformators 3 eine Kontrolleuchte 5, Der Lampe L

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ist ein Widerstand R4 vorgeschaltet, der durch einen Schalter 6 kurzgeschlossen werden kann. Durch die Grosse dieses Vorwiderstandes R4 und durch Betätigen des Schalters 6 lässt sich die Helligkeit der Lampe L und damit das Regelverhalten des Gerätes auf die jeweils verwendete Art der Lötzangen, sowie Grosse und Material der Lötelektroden anpassen.

Die Funktionsweise des Gerätes lässt sich wie folgt beschreibens

Bei Einschalten des Gerätes lädt sich der Kondensator C1 der Widerstands-jKondensatorkombination über die Widerstände R2 und R3 entsprechend der Zeitkonstante der Widerstands-Kondensatorkombination auf, bis über die Triggerdiode D die Zündung des Triac Tr erfolgt. Diese Zeikonstante und damit der Stromflußwinkel des durch den Triac Tr gesteuerten Primärstromes verändert sich, wenn die parallel zum Begrenzungswiderstand Rt liegende Lampe L mit wachsender Stromstärke aufleuchtet, und hierdurch über den ftann leitenden Fotowiderstand F der Zusatzkondensator 02/in die Widerstands-Kondensatorkombination des Triggerkreises eingeschaltet wird. Beim Einschalten des Gerätes ist der Widerstand der noch kalten Lötelelektroden 1, 2 verhältnismässfg gross, so

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daß der Spannungsabfall am. Begrenzungswiderstand R1 klein und die Leuchtintensität der Lampe L nur gering ist. Bei zunehmender Erhitzung der Lötelektroden 1, 2 nimmt aber ihr Widerstand ab, wodurch der Strom zunimmt, so daß auch die Leuchtintensität der Lampe L und damit die Leitfähigkeit des PotowiderStandes P grosser wird, mit dem Ergebnis, daß die Zeitkonstante der Widerstand-Kondensatorkombination wächst und die hierdurch sich ändernde Steuerimpulsfölge zu einer Verschiebung des Zündzeitpunktes des Iriacs Ej? in jeder Stromhalbwelle im Sinne einer Strombegrenzung führt. Im sekundärseitigen Kurzschlussfall ist der Primärstrom von Anfang an sehr hoch, die Lampe L leuchtet also sofort hell auf und der Zusatzkondensator 02 ist voll in die Widerstands-Kondensatorkombination eingeschaltet, so daß die Zeitkonstante der Widerstands-Kondensatorkombination so gross ist, daß ein Zünden des iDriacs Tr überhaupt vermieden wirdο Durch den regelbaren Widerstand Ri3 der Widerstands-Kondensatorkombination lässt sich im erforderlichen Bereich jede für den jeweiligen Lötvorgang erforderliche Steuerimpulsfölge einstellen und diese im stets gleichen Verhältnis durch den Zusatzkondensator 02 über den Fotowiderstand F in Abhängigkeit von der Widerstandsänderung der Lötelektroden 1,2 verändern.

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Claims

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A η s ρ r Ii c he

.!Gerät zum elektrischen Haft- oder Weichlöten mit ^*"**^ Lötelektroden aus Kohle oder einem anderen Material mit negativem Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes, bestehend aus einem Löttransformator mit primärseitig vorgeschaltetem /Begrenzungswider stand, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Begrenzungswiderstand (Rl) eine durch seinen Spannungsabfall in der Lichtintensität gesteuerte Lampe (L) geschaltet ist, deren Strahlung auf einen Fotowiderstand (F) fällt, der durch seine Veränderung die Steuerimpulsfolge des Triggerkreises eines in den Primärkreis des Löttransformators (5) eingeschalteten, den Primärstrom durch Phasenanschnittsteuerung beeinflussenden Stromreglers steuert, und zwar im Sinne einer Verringerung des Primärstromes mit wachsender Lichtintentsität.der Lampe (I).
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromregler eine die Steuerimpulsfolge bestimmende Widerstahds-Kondensatorkombination (R2+R
3,G1) aufweist, parallel zu deren Kondensator (CI) eine Reihenschaltung aus dem Fotowiderstand (F) und einem

weiteren nach Maßgabe der geweiligen Leitfähigkeit des Photowiderstandes (f) die Zeitkonstante der Widerstands-Kondensatorkombination beeinflussenden Zusatzkondensator (C2) liegt«,

ο Gerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stromsteuerglied (Ir) des Stromreglers als Triac ausg-ebildet ist, dem die Widerstands-Kondensatorkombination mit an der primärseitigen Anode (A1) liegendem Widerstand (E2+E3) parallel geschaltet ist, und dessen Triggerelektrode (G) über eine Triggerdiode (D) zwischen dem Widerstand (B.2+R3) und dem Kondensator (CT) der Widerstands-Kondensatorkombination angeschlossen ist.
4. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (E3) der Widerstands-Kondensat orkombination einstellbar ist und einen festen Vorwiderstand (R2) besitzt.
5. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampe (L) und der Fotowiderstand (F) gemeinsam in einer Fremdlicht ausschaltenden Hülse (4) angeordnet sind.

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