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Lotaufgabevorrichtung Die Erfindung betrifft eine Lotaufgabevorrichtung,
bestehend aus einer mit pulverförmigen metallischem Lot sowie einem flüssigen Kunststoffbindemittel
gefüllten Kunststoffkartusche, die mit einer Ausgießöffnung versehen ist.
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Zweck der Erfindung ist eine Verbesserung der Arbeitsbedingungen für
den Lötvorgang.
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Bei der Verlötung verbindet man Metallteile durch ein Metall, dessen
Schmelzpunkt niedriger ist als das des Werkstoffes.
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Beim Schmelzen legiert sich das Lot oberflächlich mit dem Werkstoff
und stellt so beim Erstarren nach der Wärmebehandlung eine metallische Verbindung
her. Man unterscheidet das Weichlöten mit beispielsweise Zinn-Blei-Legierungen,
deren Schmelzpunkt zwischen 200 und 300 0C liegt, vom Hartlöten mit Kupfer- oder
Silberlegierungen, deren Schmelzpunkt zwischen 600 bis 800 0C liegt.
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Solche Hartlote können in Form von Pulver vorliegen. Um dieses Metallpulver
in die Lötfugen gleichmäßig zuXverteilen, wird es in einem flüssigen Kunststoffkleber
und Bindemittel dispergiert. Diese Bindemittel verflüchtigen während des Lotvorganges
zwischen 260 bis 315 0C ohne schädliche Rückstände zu hinterlassen, welche die Homogenität
der Verbindung beeinträchtigen (DAS 1 934 122; DAS 1 263 461).
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Die Viskosität solcher Klebe- oder Bindemittel läßt cich
in
weiten Grenzen variieren, je nach dem gewünschten Anwendungszweck. So kann die Viskosität
des Bindemittels von 4 - 8 cp bis 2400 - 3200 cP und mehr geändert werden, d.h.
von einer fast wässrigen Konsistenz bis zu einer pasteusen Konsistenz des Lotes.
Dementsprechend sind auch die Arbeitsmöglichkeiten; neben dem Aufstreichen oder
Tauchen kann der Lotauftrag auch aus druokluftbetriebenen Ausgießpistolen erfolgen.
Dabei wird meist eine Kunststoffkartusche mit der fertigen I.otmischung gefüllt
und durch entsprechende Ausgießöffnungen mittels Kolben oder Druckluft aufgetragen
(DT-OS 2 102 720; DT-AS 1 286 946).
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Eine sehr einfache Arbeitsmöglichkeit bieten Spritztuben (DT-AS 1
233 308) oder Gefäße, die nach Art einer Injektionsspritze mit der Lotmischung gefüllt
sind. Für viele technische Fertigüngsvorgänge, insbesondere beim Löten von Kleinteilen
verwendet man oft einfache flaschenähnliche Kunststoffkartuschen mit einer Auslauföffnung,
die mit der fertigen Mischung gefüllt sind und gießt das Lot direkt auf die zu verlötenden
Teile, beispielsweise kupferne Kühlerteile für Eisschränke oder dergleichen. Die
so vorbehandelten Teile durchlaufen bei der Massenfertigung, nachdem die Lötmasse
aufgebracht ist, einen entsprechenden Wärmeofen unter Luft oder Schutzgas.
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Es wurde nun beobachtet, daß sich alle Dispersionen, pasteuse oder
flüssige, mehr oder weniger stark entmischen und bei Verwendung von Bindemitteln
mit geringer Viskosiw tät sich die Dispersion (Kupfer- bzw. Metallpulver) - (niedrig
viskoses Bindemittel) - wegen der Schwere des Metallpulvers (beispielsweise Dichte
des Kupferpulvers 8,0 kg/dm3) stärker entmischen. Deshalb wird die Kartusche von
den Arbeitern geschüttelt, um ein gleichmäßiges Auslaufen der Lötmasse zu erreichen
sowie eine unterschiedliche Zusammensetzung, beispielsweise hohen Metallpulveranteil
und geringen Bindemittelanteil oder umgekehrt, am Auslauf zu verhindern. Eine solche
Arbeitsweise ist jedoch weitgehend von der manuellen Geschicklichkeit des
Arbeiters
abhängig und im Grunde nicht befriedigend.
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Die Erfindung geht deshalb von der Aufgabe aus, diese Nach teile zu
vermeiden und eine Lotaufgabevorrichtung zu finden, in der eine gleichmäßige Verteilung
des Lotaufgabemitteis im Bindemittel erreicht wird und gleichzeitig eine gewisse
Förderung der homogenisierten Lötmasse aus der Ausgießöffnung bewirkt wird, um einen
gleichmäßigen Ausfluß zu erzielen.
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Die Aufgabe' wird dadurch gelöst, daß die Kartuschenwandung mindestens
zwei bis zum Boden der Kartusche reichende und in das Innere der Kartusche gestülpte
Leisten aufweist und die Kartusche in einer Haltevorrichtung durch in die äußere
Nut der Leisten der Kartuschenwandung am Boden der Kartusche eingreifende Mitnehmer
einer Drehvorrichtung drehbar gelagert ist.
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Durch die im Inneren der Kartusche ausgebildeten Leisten wird beim
Drehen der Kartusche in der Haltevorrichtung die Dispersion aus Metallpulver und
Bindemittel laufend durchmischt und für einen Ausfluß von homogener Lötmasse aus
der Kartusche gesorgt. Nachdem die Kartusche geleert ist, kann sie in einfacher
Weise durch eine andere ersetzt werden und die alte Kartusche weggeworfen oder nach
erneuter Füllung wieder verwendet werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erstrecken sich die
Leisten im Inneren der Kartusche schräg längs der Kartuschenwand und am Boden der
Kartusche weiter in das Innere der Kartusche als am oberen Ende der Kartusche.
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Dies hat den Vorteil, daß in den Boden der Kartusche absinkende Metallpulverteilchen
stärker aufgewirbelt werden und außerdem noch eine gewisse Förderwirkung des Materialflusses
in Richtung auf die Kartuschenspitze bzw. Auslauföffnung erfolgt.
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Diese Förderwirkung läßt snch noch verstärken5 wenn nach einer bevorzugten
Ausgestaltung der Erfindung die Leisten längs der Kartuschenwand wendelförmig angeordnet
sind.
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Zweckmäßigerweise hat die Kartusche eine auswechselbare Auslauföffnung.
Dadurch erreicht man, daß die auslaufende Menge an Lot und auch der Lotauftrag besser
einem speziellen Werkstück angepaßt ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Haltevorrichtung
durch eine abnehmbare, die Kartusche umhüllende Hülse gebildet und weiterhin ist
am oberen Ende dieser Hülse ein die Kartusche berührendes Kugellager oder eine Führungsleiste
angeordnet.
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Vorteilhafterweise wird die Kartusche in einer Hülse, die die Kartusche
berührungslos umgibt, eingesetzt, d . h die Hülse wird beispielsweise über die Kartusche
gestülpt und am unteren Ende durch einen Bajonettverschluß an dem Auflageboden,
auf den die Kartusche eingesetzt wird, befestigt.
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Die Kartusche steht dann am oberen Ende über ein an der Hülse angeordnetes,
die Kartusche umfassendes Kugellager oder eine Führungsleiste in Berührung Gemäß
einer bevorzugten Äusgestaltung der Erfindung ist dabei die Hülse käfigartig ausgebildet.
Dies hat den Vorteil, daß einmal eine Beobachtung des Inhaltes der Kartusche möglich
ist und man rechtzeitig erkennen kann, ob das ausfließende Lot zu Ende geht, andererseits
ermöglicht ein leichter Druck zwischen den käfigartigen Leisten der Umhüllung auf
die elastische Kunststoffwand der Kartusche eine etwaige Verstopfung der Ausgießöffnung
durch das Bindemittel oder das Metallpulver zu beseitigen und den Lötmittelfluß
wieder in Gang zu bringen.
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Eine weitere Möglichkeit ist, den Boden der Kartusche membran- oder
faltenbalgartig auszubilden und durch Druck auf diesen Boden Verstopfungen der Ausflußöffnung
zu verhindern, Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist im
Boden der Haltevorrichtung ein Drehteller mit in die äußeren Nuten der nach innen
gestülpten Leisten der Kartusche eingreifenden Mitnehmerkrallen angeordnet und der
Drehteller über eine biegsame Welle mit einem drehzahlgeregelten Motor verbunden.
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Die Misch- und Förderleisten der speziell ausgebildeten Kartusche
dienen gleichzeitig auf ihrer Außenseite als Verbindung zu den Mitnehmerkrallen
des Drehtellers, durch den die Kartusche in Rotation gesetzt wird. Zweckmäßigerweise
wird die Drehzahl durch einen in seiner Drehzahl veränderlichen Motor geregelt.
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Die Erfindung hat den Vorteil, daß die Herstellung und Förderung einer
homogenen Lötmasse nicht mehr von der manuellen Geschicklichkeit des entsprechenden
Arbeiters abhängt, der beispielsweise an einem Fließband Kleinteile mit Lotmasse
versieht. Der Ausschuß an schlecht gelöteten Teilen wird vermieden und der Arbeitsausstoß
vergrößert.
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Die Kartuschen sind in einfacher Weise als Massenartikel aus Kunststoff
herstellbar und werden mit den entsprechenden Lötmassen geeigneter Viskosität versehen.
Durch die Ausbildung der Innenwände der Kartusche wird eine gleichmäßige Durchmischung
bei einer Rotation der Kartusche bewirkt und gleichzeitig, beispielsweise in senkrechter
oder schräger Arbeitsstellung mit auf das Werkstück gerichteter Auslaufspitze, das
Lötmittel gleichmäßig gefördert.
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Die Erfindung wird anhand der Figuren näher und beispielhaft beschrieben.
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Es zeigen: Fig. 1 die erfindungsgemäße Lotaufgabevorrichtung Fig.
1a einen Schnitt A-A durch Fig. 1 Fig. 2 eine Kartuschenform mit schrägen Leisten
Fig. 2a einen Schnitt B-B durch Fig. 2 Fig. 3 eine Kartusche mit wendelförmigen
Leisten Fig. 4 eine modifizierte Ausführungsfonn der Lotaufgabevorrichtung nach
Fig. 1.
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Die in Fig. 1 dargestellte Lotaufgabevorrichtung besteht aus der Kartusche
1, die mit dem flüssigen Lot gefüllt ist und nach innen gestülpte Leisten 2 aufweist.
Die Kartusche 1 geht an ihrem oberen Ende in eine konische Verengung 3 über und
läuft in einer Spitze 4 aus. Diese Spitze kann auch aufgeschraubt sein und auswechselbar,
so daß die -Spitzenöffnung dem jeweiligen Lotaufgabemittel und dem Werkstück angepaßt
ist. Die Kartusche 1 sitzt auf der Bodenplatte 5 eines Drehtellers 6, der von einem
Elektromotor oder Druckluftmotor über eine biegsame Welle angetrieben wird. Auf
der abschraubbaren Bodenplatte 5 sind Mitnehmerkrallen 7 angeordnet, die in den
unteren äußeren Teil der Leisten 2 der Kartusche 1 eingreifen und diese bei einer
Drehung des Tellers in Rotation versetzen. Die Bodenplatte 5 mit den Mitnehmerkrallen
7 ist mit Schrauben 8 an dem Drehteller 6 auswechselbar befestigt. Bodenplatte 5
und Drehteller 6 laufen in einem äußeren Kugellagerring 9.
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Die Kartusche ist von einer zylindrischen Hülse 11 umgeben.
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Die Hülse 11 kann käfigartig ausgebildet sein und erlaubt so eine
Beobachtung des Kartuscheninhaltes. Die Hülse 11 wird am unteren Ende verschraubt
und weist am oberen Ende eine Überwurfmutter 10 auf, durch die ein Herausgleiten
der
Kartusche 1 aus der Hülse 11 verhindert wird In Fig. 1a ist eine Kartusche mit drei
geraden nach innen gestülpten Leisten 2 dargestellt. Die Leisten dienen während
der Rotation zur Durchmischung der Dispersion.
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Eine andere Form der Kartuschen zeigen die Figgs 2 und 2a mit schrägen
Leisten 2 innerhalb der Kartuschenbehälter.
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Eine andere Kartuschenform ist der Fig, 3 zu entnehmen, Hier sind
im Innern wendelförmige Leisten 2 angeordnet.
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Fig. 4 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Lötaufgabevorrichtung
nach Fig. 1. Hier ist zwischen den Nitnehmerkrallen 7 eine Feder 14 zwischen Bodenp1atte
5 und Kartuschenboden angeordnet, Ein zentraler Zapfen 13 auf dem Drehteller 6 liegt
dabei an dem unteren membranartigen oder faltenDalgartigen Boden der Kartusche an,
Diese Vorrichtung unterscheidet sich in ihrem oberen Teil von Fig, 1 dadurch, daß
die Ub#erwurfmutter 10 als beweg liche Schiebehülse 15 ausgestaltet ist und die
Kartusche mit einem schulterförmigen Ansatz 16 durch die Feder 14 an die Schiebehülse
15 angedrückt wird Die Schiebehülse 15 kann durch einen äußeren Druck gegen die
Feder 14 und den Zapfen 13 verschoben werden. Hierzu sind an der Hülse Bolzen 18
und an der Schiebehülse Langlöcher 17 angeordnet.
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Die Kartusche wird an ihrem oberen Teil von einem äußeren Kugellagerring
oder einer Führungsleiste 19 umgeben.
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Wird auf die Schiebehülse ein Druck ausgeübt, dann schiebt sich die
Kartusche nach unten und die Membran oder der Faltenbalg der Kartusche wird so zusammengedrücktß
daß sich der Lötmittelfluß aus der Spitze 4 der Kartusche 1 verstärkt Beim Auftragen
der Lötmasse ist nicht immer eine kontiw nuierliche Arbeitsweise möglich, d.hc es
entstehen Pausen, in denen sich das flüssige Lot entmischen kann Durch die
erfindungsgemäße
Vorrichtung wird dies jedoch verhindert, weil sich die Kartusche mit dem Lot über
dem Drehteller laufend in Rotation befindet, beispielsweise mit 30 U/inin, und durch
die Kartuschenform mit den inneren Leisten eine gute Durchmischung erreicht wird
bzw. beim Ausgießen der Flüssigkeit durch die Drehbewegung gleichzeitig eine Förderung
an flüssigem Lot erfolgt.
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Patentansprüche