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Gerät zur Prüfung der Lötbarkeit von unverzinnten Werkstoffen Die
Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Prüfung der Lötbarkeit von unverzinnten
Werkstoffen bestehend aus einem, mit konstanter Drehzahl antreibbaren Elektromotor
mit nachgeschaltetem Getriebe zum Antrieb einer Hubvorrichtung, mit senkrecht geführtem
Halter an dem der Prüfling gehalten ist und einem, flüssiges Lot aufnehmenden beheizbaren
Lotbad-Behälter, in den der Prüfling ein- und austaucht.
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Zur Prüfung der Weichlötbarkeit von an sich lötbaren unverzinnten
Werkstoffen ist ein Gerät bekannt, das zum Antrieb der Hubvorrichtung einen Synchronmotor
aufweist, der den Halter der Hubvorrichtung innerhalb einer konstanten Zeit ab-
und aufwärts bewegt. Die Hublänge ist einstellbar gehalten, wobei hierzu eine zwischen
der Abtriebswelle des Synchronmotors und dem Halter angeordnete im Hub einstellbare
Plenelverbindung dient. Der Ge-Bchwindigkeitsverlauf des Prüflings über den Hubweg
ist daher "sinuaförmig". Das bekannte Gerät besitzt einen Lötbadbehälter.
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Die Uemperatur des Lotbades ist einstellbar.
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Es wurde erkannt, daß es für die Lötbatkelt von unverzinnten Werkstoffen
wesentlich ist, den Prüfling stets mit gleichfUrmiger Geschwindigkeit in einen flüssiges
Lot enthaltenden Behälter einzutauchen und sodann den Prüfling ebenfalls mit gleichförmiger
Geschwindigkeit aus dem Lotbad herauszuziehen. Verschiedene an sich lötbare Werkstoffe
nehmen das Lot schnell an, andere wiederum bedürfen zu einer gleichmäßigen Beschichtung
einer längeren Verweilzeit im Lotbad. Hierzu ist es erforderlich, daß der Prüfling
nicht nur mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit in das Lot getaucht wird, vielmehr
muß die Geschwindigkeit in Abahängigkeit vom Material des Prüflinge auch einstellbar
sein. Es
versteht sich in diesem Zusammenhang, daß auch die Viskositt
des Lotes und somit indirekt die Temperatur des Lotbades wie auch die Zusammensetzung
des Lotbades für die Beurteilung der Lötbarkeit des Prütlings von Bedeutung sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein in: seinem Aufbau einfaches
und leicht bedienbares Gerät zur Prüfung der Weichlötbarkeit von an sich lötbaren,
unverzinnten Werkstoffen zu schaffen, bei welchem die Hubgeschwindigkeit über den
Hubweg konstant und sehr genau einstellbar ist. Hierbei geht die Erfindung von einem
Gerät zur Prüfung der Weichlötbarkeit von zu verzinnenden Werkstoffen aus, welches
aus einem Elektromotor mit nachgeschaltetem Getriebe zum Antrieb einer Hubvorrichtung
mit senkrecht geführtem den Prüfling aufnehmenden Halter besteht. Gemäß der Erfindung
besitzt das Gerät einen die Tauchgeschwindigkeit über den gesamten Hub der Hub stange
konstanthaltenden Trieb, sowie eine Regel- und/oder Steuerschaltung zur Einstellung
und Erzeugung einer der Prüfung zugrunde gelegten Geschwindigkeit.
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Nach einem weiteren Merkmale der Erfindung besteht der Trieb aus einem
den Elektromotor nachgeordneten Herzkurventrieb, wobei letzterer den, den Prüfling
aufnehmenden Halter treibt, wobei die Drehzahl des Elektromotors einstellbar und
elektronisch regelbar ist. Nach einem weiteren Merkmale der Erfindung besteht der
Herzkurventrieb aus einer, eine Herzkurve aufweisenden, auf der Motorwelle befestigten
Steuerscheibe und einer an einer gleitbeweglich geführten Hubstange der Hubvorrichtung
drehbar gelagerten Rolle, wobei die vom Gewicht der Hubstange beschwerte Rolle gegen
die Steuerscheibe lastet.
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Beim Umsetzen der drehenden in eine hin- und hergehende Bewegung wird
durch den Herzkurventrieb ein rechteckförmiger Geschwindigkeitsverlauf erzielt.
Die elektronische Drehzahlsteuerung des Elektromotors erlaubt eine sehrtgenaue Einstellung
sowie ebenfalls genaue Einhaltung der gewählten gleichförmigen Geschwindigkeit.
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Die Regelung der Drehzahl des Elektromotors erfolgt durch einen, durch
letzteren betriebenen mit seinem Ausgang an einem Komparator anliegenden Generator
sowie einen ebenfalls am Komparator anliegenden Digitalpotentiometer, wobei im Komparator
die am Potentiometer fest einstellbare, Jedoch frei wählbare Referenzspannung mit
der Generatorspannung verglichen wird, derart, daß bei Spannungsgleichheit kein
und bei Spannungsüberschuß ein Signal am Ausgang des mit der Basis eines Motorsteuertransistors
verbundenen Komparators anliegt Vorzugsweise ist der Komparator als integrierter
Baustein mit Linarverstärker gebildet, der den Motorsteuertransistor direkt ansteuert.
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Durch diese-vorstehenden erfinderischen Maßnahmen wird eine praxisnahe
Prüfung der Tauchlötbarkeit, insbesondere von nach dem bekannten Tauchlötverfahren
zu verzinnenden Teilen ermöglicht. Ein besonderer Vorteil gegenüber dem bekannten
Gerät besteht auch darin, daß die Eintauchtiefe des Prüflings in das Lotbad unabhängig
von der eingestellten Geschwindigkeit und stets konstant ist. Bei dem nach der Erfindung
gebildeten Gerät wird die Eintauchtiefe durch eine Veränderung des Abstandes zwischen
Lotbadoberfläche und der oberen Endlage des Halters bewerkstelligt.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus der Zeichnung ersichtlich,
in welcher der Aufbau des Gerätes zur Prüfung der Weichlötbarkeit nebst Einzelheiten
hierzu teilweise schematisch dargestellt sind.
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Gemäß Figur 1 besteht das Gerät zur Prüfung der Weichlötbarkeit aus
einem Sockel 1, auf welchem eine Stützsäule 2 mit in Pfeilrichtung 3 schwenkbaren
Querträgern 4 angeordnet ist. Der Querträger beinhaltet die Hubvorrichtung zum Antrieb
einer Hubstange 5, an dessen Ende der Prüfling 6 befestigt ist. In der dargestellten
Arbeitsstellung befindet sich unterhalb der Hubstange 5 und des Prüflings 6 ein
Lotbadbehälter 7 mit flüssigem
Lot 8, wobei der Lotbadbehälter über
einen Schacht 9 mit einem ebenfalls auf dem Sockel 1 angeordneten Steuergerät 10
verbunden ist. Die nicht dargestellten Leitungen des Steuergerätes 10 sind durch
einen im Sockel 1 eingebrachten Kanal 11 und durch die hohle Stützsäule 11' in den
Querholm 4 geführt.
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Der Sockel 1 ist durch eine Aluminiumplatte 1' abgedeckt, wobei diese
das Steuergerät 10 trägt. Dadurch wird eine gute Kühlung der im Steuergerät enthaltenen
elektronischen Steuervorrichtung zur Erzielung der gewünschten, mittels der Handhabe
22 eingestellten Hubgeschwindigkeit, ermöglicht.
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Wie weiterhin aus Figur 2 und 3 zu ersehen ist, befindet sich im Querholm
4 eine Führung 12 für die Hubstange 5. An der Hubstange ist eine Rolle 13 angebracht,
welche gegen eine herzförmig gebildete Kurvenscheibe 14 lastet. Letztere Eurvenscheibe
ist unmittelbar auf der Getriebewelle 17 eines Reduziergetriebes 18, welches mit
dem Elektromotor 16 in Verbindung steht, angeordnet. Wird, wie aus Figur 1 ersichtlich,
die Starttaste 19, betätigt, so schließt kurzzeitig der in Figur 2 dargestellte
Schalter 19' und überbrückt einen Endschalter 20, wobei beim Schließen des Schalters
19' der Elektromotor 16 anläuft.
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Wie aus dem Diagramm der Figur 4 hervorgeht, steigt bei der Betätigung
der Starttaste, wie bei 21 dargestellt, die Geschwindigkeit V der Hubstange bis
auf die am Drehzahlregler 22 des Steuergerätes eingestellte Geschwindigkeit an,
wobei diese Geschwindigkeit im Punkt 23 des Diagramms erreicht ist. Durch den Herzkurventrieb
wird die Geschwindigkeit V - unter Vernachlässigung des An- und Auslaufes und der
kurzzeitigen Unterbrechung in der unteren Totlage - während einer Umdrehung der
Herzkurvenscheibe 14 konstant gehalten, wobei in der oberen Totlage der Endschalter
20 wiederum öffnet und somit den Antriebsmotor 16 stillsetzt.
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Wie aus dem Schaltbild der Figur 5 hervorgeht, treibt der Motor 16
einen Generator 24 an, wobei der Generatorausgang 25 am
Eingang
eines als'tIntegrierter Baustein" mit Linearverstärker gebildeten Komparators 26
anliegt. Ein von der Handhabe 22 einstellbares Digitalpotentiometer 27 zur Einstellung
der Hubgeschwindigkeit der Hubstange 5 liegt mit seinem Ausgang 28 ebenfalls am
Eingang des Komparatore 26 an. Die durch das Digitalpotentiometer gelieferte Referenzspannung
wird im Komparator mit der Komparatorspannung verglichen, derart, daß bei Spannungsgleichheit
der eingestellten Referenzspannung einerseits und der Generatorspannung andererseits
am Komparatorausgang 29 kein Signal anliegt. Der Komparatorausgang liegt an der
Basis 30 eines Steuertransistors 30T welcher den Motor 16 über die Steuerleitung
51 durch digitale Signale antreibt. Die Signalfrequenz ist hierbei in der Größenordnung
von 1 kHz gelegen.
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Im Steuergerät 10 (Figur 1) ist ein Regeltransformator angeordnet,
dessen Sekundärwicklung mit der nicht dargestellten Heizwicklung des Lotbadbehälters
7 in Verbindung steht. Die Transformatorspannung ist mittels der Handhabe 33 einstellbar.
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Ein Hauptschalter 32 am Steuergerät 10 dient zum Ein- und Ausschalten
des Versorgungsetromes.
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Es-liegt im Rahmen des HauptmerkmaiB der Erfindung, durch einen geschlossenen
Regelkreis mit analoger oder digitaler, nach einer festgelegten Winkelfunktion verlaufenden
Sollwertvergabe, die gleichförmige und in ihrer Größe einstellbare Tauchgeschwindigkeit
auf diesem Wege zu erzielen. Der Aufwand an elektS schen Steuerelementen ist in
diesem Falle höher, indessen kann der Herzkurventrieb entfallen.
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5 Figuren 7 Patentansprüche