DE2329147A1

DE2329147A1 - Elektrisch geheiztes loetinstrument

Info

Publication number: DE2329147A1
Application number: DE19732329147
Authority: DE
Inventors: Neil James Borley
Original assignee: Adcola Products Ltd
Current assignee: Adcola Products Ltd
Priority date: 1972-06-08
Filing date: 1973-06-07
Publication date: 1973-12-20
Also published as: AU5649673A; GB1428123A; AU471838B2

Description

Die Spitzen elektrischer Lötinstrumente werden meistens aus Metall, etwa aus Kupfer, hergestellt, das eine verhältnismäßig gute Wärmeleitfähigkeit und gute Verzinnbarkeit hat. Der Nachteil bei der Verwendung derartiger Metalle ist der, daß sie mechanisch weich sind und im Betrieb abgenützt, verformt und oxidiert werden. Andererseits führen die Versuche härtere Metalle, etwa Stahl, zu verwenden zu dem noch größeren Nachteil aufgrund der niedrigen Wärmeleitfähigkeit, daß der Wärmestrom zu der Stelle, an der die Wärme beim Gebrauch des Geräts angewendet werden soll ernstlich behindert wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein elektrisch geheiztes Lötinstrument gekennzeichnet durch ein zwischen einem Heizelement und einer Spitze verlaufendes Wärmerohr, das einen hohen

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Wärmeübergang vom Wärmeelement zur Spitze vorsieht. Ein Wärmerohr ist ein Gerät, das kürzlich verhältnismäßig bekannt wurde und das so arbeitet, daß an einem, den Hauptteil des Geräts bildenden Rohr ein hoher Wärmeübergang erzielt wird durch Verdampfen einer Arbeitsflüssigkeit als Ergebnis zugeführter Wärme, durch j Transport in der Dampfphase zu einem anderen Teil des Rohrs und durch nachfolgende Freigabe der aufgespeicherten Verdampfungs- ! wärme. Die Flüssigkeit wird dann zum Verdampfungsbereich zurück- ! geführt, wobei die Rückführung durch Kapillarwirkung in einem Docht unterstützt wird, der die Innenwand des Rohrs auskleidet. ^;

Hieraus ergibt sich ein geschlossenes Verdampfungs-Kondensations-;

i kreislaufsystem. j

Der beim Wärmerohr vorgesehene, hohe Wärmeübergang ist viel höheri

als beim entsprechenden Teil aus hochleitendem Metall. Somit wird!

i die Wärme vom Heizelement sehr schnell zur Anwendungsstelle an ; der Spitze übertragen. Man muß sich daher nicht auf die Wärme- j leitfähigkeit des Metalls der Spitze verlassen. Es ist somit ^: möglich, ein härteres, verscnleißfestes rietall, etwa, verzinn- , baren Stahl, zu verwenden.

Die Spitze kann vom Ende des Wärmerohrs gebildet werden, wodurch jede Sperre für den Wärmeübergang auf einen extrem niedrigen Wert vermindert wird. Um die notwendige Formgebung der Spitze vorzusehen, kann das Ende des Rohrs gegenüber seiner Länge geneigt sein, während die Innenfläche ebenfalls unter einem ähnlichen Winkel geneigt ist, damit eine im wesentlichen gleichmäßige Wandstärke am Ende des Rohrs erhalten wird. Die Spitze

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kann wahlweise durch einen auf das Wärmerohr aufgepaßten, abnehm-, baren Kopf gebildet werden. j

Das Heizelement hat in üblicher Weise die Form einer das Wärmerohr umschlEsßenden Wicklung, die entweder unmittelbar auf das Wärmerohr selbst oder auf eine einen Halter für das Wärmerohr bildenden Hülse gewickelt wird. Hierdurch kann das Wärmerohr im Bedarfsfall abgenommen oder ersetzt werden.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt einer Konstruktion, in der

die Spitze durch das Ende eines Wärmerohrs gebildet wird

Fig. 2 eine Detailansicht einer Abänderung des rechten Endes

der Konstruktion von Fig. 1 , in der'die Spitze von einem abnehmbaren, auf das Wärmerohr aufgepaßten Kopf gebildet wii d;

Fig. 3 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht einer Konstruktion,

in der das Wärmerohr in einem rohrförmigen Halter eingepaßt ist.

Fig. 1 zeigt ein Lotinstrument, dessen Handgriff 1 nur im Umriß ! gezeigt ist, da dessen Form nicht wichtig ist und der innere Auf- ! bau und die elektrischen Anschlüsse von völlig üblicher Axt sind.

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\ Auf der linken Seite ist ein Zuführungskabel 2 gezeigt. Es sind jedoch keine inneren Anschlüsse an eine Heizwicklung 3 am rechten

, Ende des Instruments gezeigt. Die Heizwic¹ ung 3 ist auf ein \

, Wärmerohr 4 gewickelt, deren Inneres das η uartige Merkmal der Konstruktion darstellt. Das Wärmerohr 4 er hält eine nicht ge-/

' zeigte Flüssigkeitsmenge, die während der Erstellung am linken

Hnde durch ein enges Ansatzrohr 5 eingeführt wird, das anschlies-' ■ ί

j send daran bei 6 verschweißt und bei 7 durch Eindrücken abgeflacht

' wird. Die Art der verwendeten Flüssigkeit hängt von der benötigten Arbeitstemperatur ab. Für allgemeine Zwecke besteht jedoch j eine geeignete Flüssigkeit entweder aus Quecksilber oder einer im Handel erhältlichen, eutektischen Mischung aus 73,5 Gew.-$ Diphenyloxyds und 26,5 Gew.-% Diphenyl.

Die Flüssigkeit verdampft infolge der Erhitzung durch die Wicklung 3 und wandert entsprechend den zentralen Pfeilen nach rechts. Sie kondensiert am rechten Ende, gibt ihre aufgespeicherte Wärme ab und kehrt entsprechend den kleineren Pfeilen entlang der Wandfläche zurück, die einen nicht gezeigten Docht enthält. Das Ergebnis ist, daß die Wärme von der Wicklung 3 zum rechten Ende 11 j des Wärmerohrs 4 übertragen wird.

Das Ende 11 ist gegenüber der Länge des Rohrs geneigt und die

' Innenfläche ist bei 12 in ähnlicher Weise geneigt, damit eine im wesentlichen gleichmäßige Wardstärke erhalten wird. Aufgrund der Neigung der Fläche bildet das Ende des Rohrs eine verhältnismäßig schmale Kante 13, die den Kopf der Spitze bildet. Aufgrund der Wirkungsweise des Wärmerohrs ist ein sehr großer

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- 5 Wärmeübergang vom Wärmeelement 3 zur Anwendungsstelle 13 der Spitzfs vorhanden.

Die Abmessungen des Wärmerohrs 4 hängen von den allgemeinen Betriebscharakteristiken des Lötinstruments ab. Bei einem speziel- ;len Beispiel wurde ein niedrig gekohltes Stahlrohr von 4,8 mm 'Durchmesser verwendet. Für größere Wärmekapazitäten wäre jedoch (ein Rohr mit größerem Durchmesser notwendig. Statt niedrig gekohltem Stahl haben nichtrostender Stahl wie auch Nickel-Eisenlegierungen besondere Vorteile.

Fig. 2 zeigt eine Abänderung der Konstruktion von Fig. 1 , in der anstatt des Wärmerohrs 4 mit einem geneigten Ende 11 das Ende 15 rechte Winkel gegenüber der Länge des Rohrs hat. Eine Spitze 16 ist als abnehmbarer Kopf auf das Ende des Rohrs 4 aufgepaßt.Diese Spitze kann aus irgendeinem der oben beschriebenen Metalle bestehen. Wenn auch eine geringfügig größere Metalldicke vorhanden ist, durch die die Wärme strömen muß, hat diese Konstruktion den Vorteil, daß die Spitze bei Abnützung leicht ersetzt werden kann oder bei Bedarf durch eine anders geformte Spitze ersetzt werden kann. Es kann z.B. eine quervtrlaufende Spitze verwendet werden, d.h. eine solche, die sich unter einem rechten Winkel zur Länge des Wärmerohrs 4 erstreckt.

Die Konstruktion von Fig. 3 ermöglicht einen Austausch des Wärmerohrs 4 als Ganzes. Zu diesem Zweck ist das Wärmerohr 4 in einen von einer Hülse 20 gebildeten Halter eingepaßt. Diese Hülse kann z.B. aus Aluminium bestehen. Die Heizwicklung 3 wird auf die

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Hülse gewickelt. Bei dieser Konstruktion wird die Spitze in der gleichen Weise wie in Fig. 1 durch die Endfläche 11 des Wärmerohrs 4 gebildet. Falls ein© unterschiedliche Form der Spitze gewünscht wird kann das vollständige Wärmerohr vom Halter 20 abgenommen und durch ein solches mit einem unterschiedlich geformten Ende ersetzt werden, üas Innere des Halters 20 bildet eine j kleine zusätzliche Wärmesperre, da die Wärme hier durchströmen muß, um das Wärmerohr 4 zu erreichen. Die Hülse 20 kann jedoch ganz dünn gemacht werden und der vom Wärmerohr 4 vorgesehene Wärmedurchsatz ist so groß, daß dies keinen wirklichen Nachteil darstellt.

10 9 8.5.1X03.5.3.

Claims

Adcola Products Limited Gauden Road, Clapham, London, S.W.4, England

•A

Dr. Ing. H. Negendanlc !rag. H. Hauek · Oiol Pnys. W.Schmiis Ing. E. Graalts · Dipl. Ing. W. WehlMrt

Tolofon 5380566

6. Juni 1973 Anwaltsakte M-2702

Patentansprüche

1. Elektrisch geheiztes Instrument, gekennzeichnet durch ein zwischen einem Heizelement und einer Spitze verlaufendes Wärmerohr, das einen hohen Wärmeübergang vom Eiern t zur Spitze vorsieht.

2. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze aus hartem, verschleißfestem Metall besteht.

3. Instrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze aus Stahl besteht.

j 4. Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze vom Ende des Wärmerohrs gebildet wird.

5· Instrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das

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Ende ties KSinacrohrs ^sei^sr messer. L&n&e $«^«1#ϊ lit. daß die Innenfläche -imt^r einen* feali'C^«.« Vi«WS cNwvf neigt ist.

ü. Instrument nach einem »2er Ansprüche- 1-5» <i»tUnr«.h
net, daß die Spitze von einem abnehmbaren, auf «das
aufgepaßten Kopf gebildet vird.

7. Instrument nach einea der Yorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet, daß das Heizeleüsent die Fon» einer das rohr umschließenden Wicklung hat·

8. Instrument nach Anspruch 7, dadurch gekennaeichnet * <UÖ <U.e Heizwicklung auf eine einen Halter Ur das Kärwerohr blt

k,- Hülse gewickelt ist.

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