DE1966782U

DE1966782U - Erhitzungsvorrichtung.

Info

Publication number: DE1966782U
Application number: DEN19913U
Authority: DE
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1967-04-04
Filing date: 1967-04-04
Publication date: 1967-08-24

Description

978*19.6.67

19 915/2111 G-bm

Ή.Y. Philips'Grloeilampenfabrieken, Eindhoven/Holland

'Erhitzungsvorrichtung"

Die Neuerung betrifft eine Erhitzungsvorrichtung mit einem Widerstandselement mit oberhalb einer Temperatur T₃ sprunghaft zunehmenden Widerstandswert, ζ. Β. für elektrische Lötkolben. Es ist bereits bekannt, zu diesem Zweck sogenannte PTC-Widerstandselemente oder Kaltleiter zu verwenden, deren Zusammensetzung, z. B. aus Bariumtitanat, so gewählt ist, daß bei Überschreitung der Temperatur T der Widerstandswert mit mehreren Zehnerpotenzen zunimmt.

Ein Fachteil der bekannten Vorrichtung ist, daß das -verhältnismäßig dicke Widerstandselement so durch den elektrischen Strom durchsetzt wird, daß bei Wärmeabgabe über die elektrischen Kontakte ein inhomogener Spannungsabfall im PTC-Widerstand auftritt und zwar so, daß der HauptSpannungsabfall und die hauptsächliche Wärmeerzeugung sich von der wärmeabgebenden Fläche möglichst weit entfernt.' Dadurch verliert iaan an Heizwirkung wegen der schlechten Wärmeleitung des PICC-Widerstandes. Die innerhalb des Elementes entwickelte Wärme wird somit infolge der ungleichmäßigen Erhitzung und der ungleichmäßigen Spannungssprünge innerhalb des Elementes in ungenügender Weise der Wärmeabgabestelle zugeleitet.

Die Neuerung ist dadurch gekennzeichnet, daß das plattenförmige Widerstandselement in Deckeinrichtung durch einen elektrischen Speisestrom durchsetzt wird, während das Wider-

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Standselement derart zu einer Wärmeabgafoestelle angeordnet ist, daß ein Temperaturgradient in Längsrichtung des Elementes (also senkrecht zur Stromrichtung), während der Wärmeabgabe auftritt. Durch die Maßnahmen nach der Feuerung wird die Wärmeentwicklung in den verschiedenen Teilen des Elementes zwar ebenfalls verschieden groß sein, aber dann gerade auf günstige Weise ausgenutzt.

Die Feuerung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Figur 1 zeigt den Erhitzungsteil eines Lötkolbens. Figur 2 zeigt eine Abart von Figur 1.

Die Torrichtung nach Figur 1 enthält ein Widerstandselement aus einem Werkstoff mit oberhalb einer !Temperatur T sprunghaft zunehmendem Widerstandswert. Insbesondere wird ein Bariumbleititanat verwendet, dessen Sprungtemperatur T bei ungefähr 340⁰G liegt. Das Element 1 hat die Form einer dünnen Platte von z. B. 1 mm Stärke und ist auf seiner größten Fläche mit einer Metallfolie 2 bzw. 3 bedeckt. (Diese Metallfolien sind deutlichkeitshalber in einer gewissen Entfernung von der Platte 1 gezeichnet, aber liegen in Wirklichkeit in unmittelbarer Berührung mit dieser Platte 1.) Isolierfolien aus Mika (4 bzw. 5) isolieren die Metallfolien 2 bzw. 3 von der Wand 6 aus gut wärmeleitfähigem Material, z. B. Kupfer. Die Lötspitze ist mit 7 bezeichnet und ist ebenfalls aus gut wärmeleitfähigem Material, z. B. Kupfer, hergestellt und kann mit der Wand 6 eine Einheit bilden. Die Elemente 1, 2, 3, 4, 5, 6 sind deutlichkeitshalber in gewisser Entfernung gezeichnet, aber sind in Wirklichkeit mögliehst nahe beieinander angeordnet.

Der elektrische Strom wird den-Metallfolien 2 bzw. 3 zugeführt und durchsetzt die Platte 1 somit in der Pfeilenrichtung i senkrecht zur größten Oberfläche der Platte 1. Dadurch wird das Element 1 erhitzt und leitet seine Wärme zur

Wand 6 und zur lötspitze 7 al). Im Euhebetrieb (also oiine abgegebene Lötleistung) wird sich eine Arbeitstemperatur des Plättchens 1 von "beispielsweise 350-360 C also oberhalb der Temperatur T_n einstellen. Diese Temperatur herrscht über dem ganzen Plättchen und der Strom durch das Plättchen ist verhältnismäßig gering.

Beim Löten wird die leistung hauptsächlich über die Lötspitze abgegeben. Dadurch ergibt sieh über dem Mantel 6 und dem
Plättchen 1 ein Temperaturgradient j die kälteste Stelle ist
unmittelbar an der Lötspitze 7 und dadurch ist der Strom
und die Leistungserzeugung im Plättehen 1 dort am größten.

Die Wärmeabgabe findet hauptsächlich in der Richtung der
Pfeilenspitze W also senkrecht zur Stromrichtung i statt.

Weiter von der Lötspitze 7 entfernt (a,lso in der Richtung des rechten Endes des Widerstandselementes 1) nimmt die Temperatur des Widerstandselementes 1 au; an dieser Seite des Widerstandselementes 1 fließt somit nur ein geringer Strom und die Leistungsentwicklung nimmt praktisch nicht weiter zu. Wenn
nun während des Gebrauches des Lötkolbens mehr Wärme W entzogen wird, breitet sieh die Zone niedriger Temperatur über das Plättchen 1 weiter (nach rechts) aus und die fiarmeentwicklung paßt sich somit selbsttätig dem Wärmebedarf an.

In der Vorrichtung nach Figur 2 ist die Lötspitze 7 nicht nur mit dem Mantel 6, sondern auch noch mit einer littelplatte 8, alles aus gut wärmeleitfähigem Material, verbunden. Zwischen
der Mittelplatte 8 und der Wand 6 sind mehrere plattenförmige Widerstandselemente 1 vorgesehen, die wiederum beidseitig mit Metallfolien zur Stromzufuhr versehen und von der Wand 6 sowie von der Mittelplatte 8 durch Isolierfolien isoliert sind. Auch hier breitet sich die Zone niedriger Temperatur bei größerer
Wärmeabgabe (Richtung W) über eine größere Entfernung von der Lötspitze 7 (also senkrecht zur Richtung i des Stromes durch
die Widerstandselemente 1) aus.

Schutzansprüche:

Claims

RA.334 378*19.6.87^ Sehutzansprüehe:

1. Erhitzungsvorrichtung mit einem Widerstandselement mit oberhalb einer Eemperatur T_ sprunghaft zunehmendem Widerstandswert, z. B. für elektrische lötkolben, dadurch gekennzeichnet, daß das plattenförmige Widerstandselement in Dickenrichtung durch einen elektrischen Speisestrom durchsetzt wird, während das Widerstandselement derart zu einer Wärmeabgabestelle angeordnet ist, daß ein Temperaturgradient in Längsrichtung des Elementes (also senkrecht zur Stromrichtung) während der Wärmeabgabe auftritt.

2. Torrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeabgabestelle mit einem Mantel aus gut wärmeleitfähigem Material verbunden ist und das plattenförmige Widerstandselement parallel zu diesem Mantel angeordnet und in senkrechter Richtung durch den elektrischen Strom durchsetzt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeabgabestelle überdies mit einer Mittelplatte aus gut wärmeleitfähigem Material verbunden ist und mehrere plattenförmige Widerstandselemente beidseitig dieser Mittelplatte zwischen dieser Mittelplatte und dem Mantel angeordnet sind.