DE2536181A1

DE2536181A1 - Mit gas erhitzbarer loetkolben

Info

Publication number: DE2536181A1
Application number: DE19752536181
Authority: DE
Inventors: Nigel Lewis Sim
Original assignee: S MECHELE Ltd
Current assignee: S MECHELE Ltd
Priority date: 1974-08-14
Filing date: 1975-08-13
Publication date: 1976-02-26
Also published as: FR2288583B1; AU504378B2; NL7509633A; FI752295A; YU207875A; DD121289A5; IT1041239B; US4119088A; CA1066138A; FR2288583A1; AU8393975A; FR2300272B1; FR2300272A1; JPS5145649A; SE7509084L

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A. Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

7536181

8 MÜNCHEN 86, DEN ^DXV POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

S. MECHELE LIMITED, 5 Portland Street, Southampton, England

Hampshire

Mit Gas erhitzbarer Lötkolben

Die Erfindung bezieht sich auf Lötkolben, die mittels Gas erhitzt werden können.

Es ist bereits ein Zubehörteil für eine gasbetriebene Lötlampe bekannt, das eine in einer Metallkappe befestigte Lötspitze enthält. Dieses Zubehörteil ist derart an der Lötlampe angebracht, daß die Flamme die Kappe und die Spitze erhitzt und verbrannte Gase durch große Öffnungen in der Kappe entweichen. Lötgeräte dieser Art werden hauptsächlich zum Hochleistungslöten verwendet, für Präzisionsarbeiten, wie beispielsweise dem Löten von elektronischen Bauelementen auf Unterlagen mit gedruckten Schaltungen, sind sie nicht geeignet, da man die Lötlampe wegen

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ihrer Größe und ihres Gewichtes nur mit Müh-re gleichmäßig ruhig halten oder exakt führen kann. Hinzukommt, daß die Flamme der Lötlampe Feuergefahr mit sich bringt und unverbrannte Gase für denjenigen gefährlich sein können, der dicht an der Lampe Arbeiten ausführen muß. Außerdem hat die Lötlampe einen beträchtlichen Gasverbrauch.

Darüber hinaus ergeben sich Probleme, wenn man aus Gründen der Sicherheit oder Wirtschaftlichkeit mit kleiner Flamme arbeiten will, denn in diesem Fall ist es schwierig, die Flamme - insbesondere wenn sie ·. nach unten weist stabil zu halten. Da ferner in bekannten Vorrichtungen die Wärme rasch an die Umgebung abgegeben wird, erhitzt die kleine Flamme die Lötspitze nicht in ausreichendem Maße.

Zur Beseitigung der geschilderten Mangel ist ein mit Gas erhitzbarer Lötkolben erfindungsgemäß gekennzeichnet durch einen Lötkopf, eine im Lötkopf befindliche Kammer, die ein unter Druckstehendes Gas/Luftgeraisch empfängt und in der das Gemisch verbrennt, durch eine die Kammer umschließende, Flammen unterdrückende Schutzwand (Flammenschutz), die die Verbrennungsflammen vollkommen im Kammer-Inneren hält und die Entzündung von brennbaren Gasen in der Umgebung verhindert, und schließlich durch einen Steuermechanismus, der den Druck des zur Verbrennung gelieferten Gemischs automatisch einregelt.

Bei einem erfindungsgemäßen Lötkolben kann dabei der Kopf entweder mit einer Lötspitze integriert sein oder Befestigungselemente enthalten, mit denen die Lötspitze gehaltert werden kann.

Zweckmäßigerweise enthält der Flammenschutz eine Gaze.

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Ferner können eine oder mehrere öffnungen, die größer sind als die Maschen der Gaze, vorgesehen sein, um bei Zündung des Gas/Luftgemischs in der Kammer als Zündöffnung zu dienen. Die Größen sämtlicher öffnungen müssen natürlich so gewählt sein, daß die Flammenunterdrückung nicht verhindert wird. In der Praxis hat sich die Verwendung einer 4o-4o-Gaze, also einer Gaze mit 4o Drähten pro 2,54 cm in jeder Richtung, als brauchbar herausgestellt. Eine 3o-3o-Gaze wäre wahrscheinlich ebenso geeignet, eine 2o-2o-Gaze könnte aberbereits schon zu einer Feuergefahr führen. Um besonders sichere Verhältnisse zu schaffen, könnte man auch eine Anordnung mit einer doppelten Gaze schaffen. Der in der Kammer herrschende Gasdruck darf einen ausreichenden Fluß des Gas/ Luftgemisches in die Kammer nicht verhindern, damit eine geeignete Flamme entsteht. Daher muß der Flammenschutz so beschaffen sein, daß verbrannte Gase in hinreichendem Maße frei entströmen können.

Ein erfindungsgemäßer Lötkolben verfügt über eine Reihe von Vorteilen. Zunächst ist mit dem vorgeschlagenen Kolben keinerlei Feuergefahr mehr verbunden, da die Flamme ausschließlich im Kammer-Inneren brennt. Zudem kann der Kolben in einer brennbaren Atmosphäre, beispielsweise in einem Petroleum-Äther-Luftgemisch eingesetzt werden - die Flamme kann die brennbaren Gase nicht entzünden.

Hinzukommt, daß eine einmal eingestellte kleine Flamme stabil bleibt, da die Luft außerhalb der Kammer die Flamme nicht beeinflußen kann. Weiterhin wird die von der Flamme entwickelte Wärme in hohem Maße in der Kammer zurückgehalten, so daß der Lötkopf wirksamer erhitzt wird.

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Ein erfindungsgemäßer Lötkolben enthält vorzugsweise eine Isolation, die den Kopf vom Griff des Kolbens thermisch isoliert und dadurch den Gebrauch des Kolbens noch sicherer macht. Ferner ist es dann, wenn man den Kolben bei elektrischen Arbeiten verwendet, wünschenswert, wenn der Griff von der Spitze und damit vom Kopf elektrisch isoliert ist. Demzufolge ist in einer Ausführung des vorgeschlagenen Lötkolbens der Kolbenkopf vom übrigen Lötkolben elektrisch isoliert und die Anordnung so getroffen, daß die in der Kammer befindliche Flamme die Isolation nicht überbrücken kann. In einer anderen Ausführung ist der Griff von einem metallischen Gaskanister gebildet, der mit dem Kolbenkopf über einen metallischen Schaft in Verbindung steht. Kopf und Schaft sind voneinander nichtelektrisch isoliert, der Schaft ist jedoch mit einem isolierenden Material, beispielsweise Plastik, umkleidet und der Kanister vom Schaft elektrisch isoliert. In dieser Ausführung ist es der Flamme möglich, mit dem Kopf in Kontakt zu kommen und ihn besonders wirkungsvoll zu erhitzen. Eine elektrische Isolierung zwischen Lötkopf und Griff ist wichtig aus Sicherheitsgründen und zur Vermeidung von Streu-HF-Feldern, die durch einen Benutzer aufgenommen und gleichgerichtet werden und dann an einer Spitze als Gleichfeld-Potentiale erscheinen, die empfindliche elektronische Bau-elemente, wie beispielsweise Feldeffekttransistoren, zerstören können.

Das Gas/Luft-Gemisch wird in die im Lötkopf befindliche Kammer vorzugsweise durch ein Bunsen-Rohr gegeben, das in die Kammer hineinragt. Das Gas wird in das Rohr von einer Düse aus geleitet, während die Luft durch eine oder mehrere öffnungen angesaugt wird und sich mit dem Gas unter Bildung eines brennfähigen Gemisches durchmischt. Die Öffnung kann

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in ihrer Größe verstellbar/ beispielsweise mittels eines Abdeckteils, wie beispeilsweise einer Hülse, damit man den Luftstrom verändern kann. Eine solche Hülse gleitet über die öffnung und ist für eine Feinregulierung, insbesondere mit einem V-oder ähnlich geformtem Einschnitt versehen.

Bei einem erfindungsgemaßen Lötkolben empfielt es sich, den beim Löten entstehenden Rauch, beispielsweise die aus dem Kopf austretenden verbrannten Gase, oder die dichten Rauchschwanden eines Flußmittels daran zu hindern, in das Gas/Luft-Gemisch zu gelangen, und/oder zu vermeiden, daß Luftbewegungen, wie beispielsweise ein Durchzug auf das Gemisch Einfluß nehmen können. In einer ersten Ausführung ist daher in der Nähe der Lufteinlaß-Öffnung ein Ablenkblech vorgesehen. In einer anderen Ausführung ist der Kopf auf die Spitze eines mit einem Gehäuse umgebenen Schafts gesetzt. Dabei sind im Raum zwischen dem Gehäuse und dem Schaft am Fuße des Schafts Öffnungen angebracht und kommunizieren die Einlaßöffnungen mit diesem Raum. Dadurch wird die Luft von einem vom Lötkopf entfernten Ort angesaugt, so daß nicht zu-gleich auch verbrannte Gase hineingezogen werden können. Diese Anodnung gibt der Flamme, insbesondere wenn der Kolben nach unten gehalten wird, eine höhere Stabilität.

Bei Verv/endung einer kleinen Flamme, bei der Gas mit einem geringen Druck aus einer Düse austritt, wird u.U. eine Luftmengein das Gemisch gezogen, die zur Erzeugung einer Flamme mit der erforderlichen Intensität nicht immer ganz ausreichend ist. Befriedigende Ergebnisse lassen sich erzielen wenn man die Länge des Bunsen-Rohres begrenzt. Durch diese Maßnahme wird der Luftwiderstand geringer und kann dadurch

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das Gas in das Rohr ausreichend schnell durchsetzen, so daß im Ergebnis die benötigte Luftmenge eingesogen wird. Das Rohr muß allerdings immer noch so lang sein, daß sich eine ausreichende Durchmischung einstellt.

Es hat sich herausgestellt, daß man bessere Resultate erhält, wenn man das Bunsen-Rohr mit einem zweiten Lufteinlaß versieht. In aner Ausführung hat das Bunsen-Rohr ein konisch geformtes Einlaß-Teil, in welches das Gas - angereichert mit der durch den ersten Lufteinlaß angesaugten Luft - Eintritt. Dieses Gemisch wird auf seinem Weg durch den restlichen Teil des Bunsen-Rohres beschleunigt, dabei wird zusätzliche Luft durch den zweiten Lufteinlaß in das Gemisch hineingezogen.

Der zweite Lufteinlaß braucht zwar im allgemeinen nicht eingeregelt zu werden, dennoch kannman den Lötkolben mit Stellorganen, wie be-ispielsweise einer Hülse, zum Verstellen der Einlaßgröße ausrüsten. Dann könnte man beispielsweise die Öffnungsgröße variieren, während man den Kolben betriebsbereit macht. Vorzugsweise ist der zweite Lufteinlaß vor einem direkten Luftzug geschützt. Hierzu könnte der Einlaß von einer Hülse überdeckt sein und durch einen Kanal mit der Atmosphäre in Verbindung stehen.

Versieht man das Bunsen-Rohr mit einem zweiten Lufteinlaß, so muß man allerdings einen Nachteil in Kauf nehmen, wenn man bei sehr tiefen Temperaturen, d.h. bei sehr geringen Gasdrücken, in einer besonders empfindlichen Umgebung arbeitet. Dieser Nachteil besteht darin, daß durch den zweiten Lufteinlaß eine sehr geringe Menge unverbrannten Gases austreten kann.

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Zur Überwindung dieser Schwierigkeit enthält das Bunsen-Rohr in einer weiteren Ausführung keinen zweiten Lufteinlaß, sondern ist stattdessen in Richtung des Gasflusses über einen wesentlichen Teil einer Längserstreckung divergent. Aufgrund dieser Rohrdivergenz expandiert das Gas/Luft-Gemisch auf seinem Weg durch das Bunsen-Rohr und verringert dadurch den Gegendruck, so daß eine höhere Flußgeschwindigkeit und somit eine größere Lufteinsaugrate möglich wird. Wenn sich das Rohr während des Betriebs des Brenners aufheizt, werden die in den Rohrkanal eintretenden kühlen Gase erwärmt und zu dem Flammen-Ende des Kanals hin beschleu-

nigt, so daß die Ansaugleistung und damit die gesamte Arbeitsleistung noch weiter gesteigert wird. Natürlich kann man für gewisse Arbeitsbedingungen den Lötkolben auch noch zusätzlich mit einem zweiten Lufteinlaß ausstatten.

In allen Ausführungen eines erfindungsgemäßen Lötkolbens ist das Bunsen-Rohr vorzugsweise mit einem konvergenten, d.h. mit einem sich in Flußrichtung konisch verjüngenden Eingangsteil versehen. Die Düse, aus der das Gas austritt, sollte zum Bunsen-Rohr koaxial liegen. Bei dieser räumlichen Zuordnung der bei-den Teile erhält man die besten Resultate. Außerdem empfiehlt es sich, den Düsenauslaß nahe genug an das Rohr heranzurücken, damit eine merkliche Gasdiffusion vor Eintritt in das Rohr ausgeschlossen ist. Bei einer solcherart . relativ zum Bunsen-Rohr positionierten Düse wird ein schlanker Strahl eines mit Luft angereicherten Gases in das Rohr überführt.

Es sei bemerkt, daß das Bunsen-Rohr von den anderen Teilen des Lötkolbens baulich nicht getrennt gehalten werden muß. Es kann einfach ein beispielsweise in einem Kolbenschaft

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und/oder sogar im Kolbenkopf gebildeter Kanal sein. In bevorzugten Ausführungen ist das Rohr jedoch ein getrenntes Bauteil, das an einen Kolbenschaft und den Kolbenkopf befestigt werden kann.

Vorzugsweise kann der Kopf leicht vom übrigen Kolben getrennt werden und ist zu diesem Zweck beispielsweise durch Federklemmen oder ein Schraubengewinde gehaltert. Diese Fixierung ermöglicht den Gebrauch verschiedener Köpfe bei unterschiedlichen Arbeitsbedingungen.

Damit der Kolben einfach gehandhabt werden kann, enthält er in einer bevorzugten Ausführung einen langgestreckten und im wesentlichen röhrenförmigen Schaft, der an seinem einen Ende koaxial mit einem beispielsweise zylindrischen Gasbehälter und anseinem anderen Ende, ebenfalls koaxial, mit dem Lötkolben verbunden werden kann. Ein Gasbehälterkann auf diese Weise als Kolbengriff dienen.

In allen Ausführungen ist der Lötkolben mit Befestigungselementen für den Gasbehälter ausgerüstet. Die Verbindung könnte beispielsweise durch ein Schraubgewinde hergestellt sein In einer bevorzugten Ausführung ist jedoch ein elastisches Glied vorgesehen, das den Gasbehälter aufnimmt und haltert. Dieses Glied sollte so gearbeitet sein, daß der Behälter in axialer Richtung nur schwer , in allen übrigen Richtungen dagegen ohne Schwierigkeiten vom Kolben getrennt werden kann. Diese Maßnahme sorgt für eine feste Verbindung, verhindert aber eine Beschädigung des Behälters, wenn man den Kolben beispielsweise als Hebel einzusetzen versucht. Das Glied kann den Behälter auf seinem vollen Umfang oder auf einem Teil seiner Peripherie umgreifen. Das elastische

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Glied sollte insbesondere verhindern, daß der Behälter ihm gegenüber einfach verdreht werden kann.

Enthält der Kolben einen langgestreckten, röhrenförmigen Schaft, so ist in ihm vorzugsweise eine Düse, und zwar drehbar gegen den Schaft, angeordnet. Außerdem steht die Düse mit einer Gasquelle über ein im Schaft befindliches flexibles Rohr in Verbindung; anstelle eines flexiblen Rohres kann auch einfestes oder halbfestes Rohr verwendet werden. Die erwähnten Maßnahmen tragen dazu bei, den Steuermechanismus, wie nachstehend noch näher erläutert werden wird, einzuregeln. Für das Gas ist insbesondere ein Filter vorgesehen, das in die Düse integriert werden kann.

Der erfindungsgemäße Lötkolben kann mit selbstzündenden Einheiten, wie beispielsweise einem piezo-elektrischen Mechanismus ausgestattet sein.

Der Lötkolben sollte bei sehr geringen Gasdrücken arbei-

_2 ten, beispielsweise im Bereich zwischen 6,8 bis 34 x1o atm oder noch darunter, damit er in der Ausgangsleistung einem elektrischen Lötkolben von etwa 2o bis 25 W entspricht. Die Flammentemperatur sollte zwischen 2o95 C und 215o C (38oo°F und 39oo°F) liegen. Da der Druck in einem üblichen Gasbehälter etwa 1,7 atm (25 psi) bei normalen Temperaturen beträgt, hat der Steuermechanismus den Druck zu reduzieren und ihn auf einen konstanten Wert genau einzuregeln, damit eine stabile Flamme entsteht.

Der Steuermechanismus kann ein mit dem Körper des Lötkolbens integriertes vollständiges Ventil enthalten. In einer bevorzugten Ausführung ist allerdings der Lötkolben lediglich mit einer Ventilsteuereinrichtung

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versehen, die mit einem in einem Gasbehälter befindlichen Ventil derart zusammenwirkt, daß ein Differenzial-Ventil entsteht. Dies bedeutet, daß lediglich im Behälter - einem in jedem Falle ersetzbaren Teil - ein Ventil unterzubringen ist, so daß,de^s Lötkolben³ eine erhöhte Lebensdauer erhält. ,'die"steuer einrichtung

Ganz offensichtlich ist der Einsatz der zuletzt geschil-

steuereinrichtung
derten Ventil-^/ nicht nur auf einen Lötkolben beschränkt. Daher ist im Rahmen der vorliegendenErfindung einVentilbetätigungsmechanismus gekennzeichnet durch einen Körper, durch eine im Körper befindliche Kammer, deren eine Wandung von einer Membran gebildet ist, durch Befestigungselemente, die einen mit einem zusammendrückbaren Ventil versehenen Glasbehälter elastisch aufnehmen, wobei das Ventil im wesentlichen der Membran gegenüberliegt und mit der Kammer kommuniziert, durch ein Ventilbetätigungglied, das mit der Membran verbunden ist und dadurch bewegt v/erden kann, durch elastische Elemente, die das Ventilbetätigungsglied derart vorspannen, daß auf das Ventil im Betrieb des Mechanismus eine das Ventil öffnende Kraft ausgeübt wird, und schließlich durch Auslaßorgane, durch welche das Gas aus der Kammer entweichen kann.

Selbstverständlich könnte das elastische Element irgendeine Feder enthalten, die auf die Membran oder das Ventilbetätigungsglied drückt oder könnte die Membran selbst derart angeordnet sein, daß sie selbst als eine Mernbranfeder wirkt. Vorzugsweise hat jedoch das elastische Organ die Form einer Spiralfeder und drückt auf die Mitte der Membran, und zwar auf der der Kammer abgewandten Seite der Membran. Dabei sind Betätigungsglied und Feder axial zueinander ausgerichtet. Die Membran kann mit einem Gegenlagerring, an dem die Feder anschlägt, ausgestattet sein und das Ventilbetätigungsglied kann durch die Membran

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hindurchragen, um die axiale Plazierung der Feder zu unterstützen. Zu diesem Zweck könnte auch der Gegen-Lagerring ein axial ausgedehntes Teil enthalten.

Das Justierorgan könnte ein Glied enthalten, das sich in axialer Richtung relativ zur Feder bewegen läßt und dadurch den Federdruck verändert, und könnte die Form eines mit einem Gewinde versehenen Teiles haben, das in einem Schraubgewinde des Körpers eingelassen ist.

Der Behälter kann an dem Mechanismus über ein Schraubgewinde befestigt werden. In einer bevorzugten Ausführung ist er durch ein elastisches Element festgeklemmt, daß einer Behälterabnahme in axialer Richtung einen erheblichen Widerstand, einer Abnahme in einer anderenRichtung jedoch nur wenig Widerstand entgegensetzt. In dieser Ausführung kann das elastische Element axial relativ zum Betätigungsglied bewegt werden, damit der Fluß eingeregelt werden kann. In einer bevorzugten Ausführung enthält das Element elastische, wegstehende Teile, die den Umfang eines Gasbehälters umgreifen können. Die elastischen Teile können Bestandteile eines durchgehenden Flansches oder voneinander getrennte Teilelemente sein.

Um möglichst wenig Raum zu vergeben, is t der Gasauslaß vorzugsweise derart angeordnet, daß das Gas axial durch den Mechanismus strömt. Mit Vorteil ist der Auslaß in diesem Falle eine axiale Bohrung in dem mit der Kammer zusammenwirkenden Ventilbetätigungsglied.

Verwendet man einen derartigen Ventilbetätigungsmechanismus in einem Lötkolben der vorgeschlagenen Ausführung,

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so kann der Körper axial mit einem Kolbenschaft verbunden werden. Der Schaft könnte dazu benutzt werden, das Justiergliedzu bewegen, beispielsweise dadurch, daß er mit dem Körper verschraubt ist und so auf das Justierorgan einwirkt daß es sich bei Drehung des Schaftes bewegt.

Der Ventilmechanismus ist insofern besonders sicher, als flüssiges Gas bei Neigung des Lötkolbens nicht vom Gasbehälter in den Kopf gelangen kann, weil sich die Kammer des Mechanismus ausdehnen kann. Dadurch wird in einer solchen Situation das gefährliche "Aufflammen" verhindert.

Die Erfindung soll nun anhand mehrerer Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren der Zeichnung mit weiteren Merkmalen und Einzelheiten näher erläutert werden. In den Fig. 1 bis 4 und 5 bis 7 sind einander entsprechende Teile jeweils mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen :

Fig. 1 von einem ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lötkolbens einen Teil im Schnitt I-I der Fig.3;

Fig. 2 vom Lötkolben-Teil der Fig. 1 eine Seitenansicht; Fig. 3 vom Lötkolben-Teil der Fig. 1 eine Draufsicht;

Fig. 4 vom Ausführungsbeispiel das Fußteil mit Ventilanordnung, in einem Seitenschnitt;

Fig. 5 von einem zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lötkolbens ein Teil im Schnitt V-V der Fig. 6;

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Fig. 6 vom Lötkolben-Teil der Fig. 6 eine Draufsicht und

Fig. 7 vom zweiten Ausführungsbeispiel das Fußteil mit einer zweiten Ventilanordnung, die sich von der der Fig.4 unterscheidet, in einem Seitenschnitt.

Der in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Lötkolben besteht aus vier Hauptabschnitten: einem röhrenförmigen Griffteil, das aus einem teilweise eingezeichneten und mit 1 bezeichneten Gasbehälter besteht; einem allgemein mit 2 bezeichneten Frontring, der einen Teil eines Ventilbetätigungsmechanismus für das Gasbehälter-Ventil umgibt und an den der Behälter befestigt ist; einem röhrenförmigen Schaftteil 3 mit einem Wärmeschutz 4 und einem mit 5 bezeichneten Kopf, in welchem bei Betrieb des Kolbens eine Flamme zum Erhitzen einer Lötspitze 6 brennt.

In einer typischen Kolbenausführung ist die gesamte Anordnung etwa 28 cm (11 inch) lang, haben Schaft und Kopf etwa einen Durchmesser von 1,1 cm (7/16 inch) und sind schlank, verglichen mit dem etwa 4,2 cm (13/8 inch) dicken Griff.

Der Wärmeschutz 4 ist an der Stelle, an der er den Frontring verläßt, konisch geformt und auf dem Schaft 3 nahe einer Endkappe 7 über eine Strecke von etwa 1,9 cm (3/4 inch) gepreßt. Die verbleibende Länge des Wärmeschilds 4 berührt den Schaft 3 nicht und schützt ihn dadurch vor einem direkten Wärmeübergang. Der Schutz 4 besteht vorzugsweise aus einer hitzebeständigen Plastik, wie beispielsweise Po Iy phenyl en (ppo) .

Der Gasbehälter 1 enthält in seinerSpitze eine selbstdichtende Ventilanordnung bekannter Bauweise. Die Ventil-

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Anordnung ist mittels eines äußeren Schraubgewindes 8, das in den Frontring 2 eingedreht ist, eingepaßt.

Die selbstdichtende Ventilanordnung arbeitet mit einem Ventilbetätigungmechanismus 9 zusammen und bildet mit ihm ein Differentialventil. Der Gehäuse- oder Körperteil des Mechanismus enthält den Frontring 2 sowie die Endkappe 7 und ist vorzugsweise aus einer Spritzgußlegierung hergestellt.

Gas kann von dem Gasbehälter 1 auf eingeregelter Weise wie folgt abgegeben werden:

durch Drehung des Wärmeschutzes 4 wird der Schaft 3 in den mit einem Gewinde versehenen Ansatz der Endkappe 7 hineingedreht. Die entsprechende Verschiebung einer Buchse 1o preßt eine Feder 11 zusammen. Die von der Feder ausgeübte Kraft wird auf einen die Membran tragenden, vorzugsweise aus Aluminium bestehenden Lagerring 12 übertragen. Die vom Lagerring 12 ausgeübte Kraft wird auf das Mittelteil einer vorzugsweise aus reiner Neopren-Verkleidung gefertigten Membran 13gegeben. Der Druck der Membran 13 wird auf einen Flansch 14 übertragen, der einen gasdichten Verschluß herstellt. Flansch 14 ist Bestandteil einer axial verlaufenden Nabe 15, die als ein Ventilbetätigungsglied dient, durch eine Öffnung ragt und auf die Mitte einer Verschlußkappe 16 der selbstdichtenden Ventilanordnung im Gasbehälter 1 eine Kraft ausübt.

Wenn die aufsummierten Verschlußkräfte auf die Verschlußkappe 1 6 v/irken, wenn also der Gasdruck im Behälter 1 zusammen mit der von einer Verschlußfeder 17 gelieferten Kraft in ihrer Summe kleiner ist als die von der Nabe 15 ausgeübte

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Kraft, strömt Gas zwischen dem Verschluß 18 und der Verschlußkappe 19 aus. In diesem Fall gelangt Gas in die Kammer 19 zwischen die Membran 13 und die inneren Wandungen des Frontringes 2.

Der Rand der Membran 13 ist zwischen einem Wandvorsprung der Endkappe 7 und einem Wandvorsprung des Frontringes 2 eingeklemmt und bildet dort einen gasdichten Verschluß-

Das in die Kammer eingeströmte Gas durchsetzt dann eine zusammengedrückte Filterscheibe 2o aus Filzmaterial und gelangt in eine kapillare Mittenbohrung in der Nabe 15 und schließlich zu einer flexiblen Speiseleitung 21. Die Leitung 21 besteht vorzugsweise aus Silikongummi um der vom Kopf 5 zum Schaft 3 geleiteten Wärme standzuhalten. Die Leitung (Rohr) 21 ist mit der Nabe 15 dadurch verbunden, daß sie über einen zum rückwärtigen Ende der Nabe 15 gehörigen Sperring geschoben worden ist.

Das Speiserohr 21 durchtritt berührungslos die Buchse 1o und die Feder 11 und kann frei im Schaft 3 gedreht werden. Das Gas strömt im Rohr 21 zu einer Düse 22, die mit dem Rohr 21 durch Einschub eines zum rückwärtigen Düsenende gehörenden Rohres verbunden ist und somit ohne Schwierigkeiten wieder entfernt werden kann. Die Düse selbst steht mit keinem Kolbenteil in Berührung, kann daher im Schaft frei bewegt werden und gestattet somit eine ungehinderte Justierung der Differentialventil-Anordnung.

Der Gasdruck baut sich vor einer kleinen Mündungsbohrung der Düse 22 auf. Dieser Druckanstieg wird auf die Kammer übertragen, der Druck gegen die Membran 13 und den sie tragenden Lagerring 12 steigt und führt zu einer Kraft,

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die der von der Feder 11 ausgeübten Kraft entgegengerichtet ist und somit die Federkraft insgesamt verringert.
Diese Schwächung der Federkraft führt dazu, daß die von
der Nabe 15 auf die Verschlußkappe 19 ausgeübte Kraft
kleiner wird und die Kappe sich in Richtung auf den Verschluß 18 hin bewegt. Diese Kappenbewegung reduziert den
Gasstrom aus dem Behälter. Im Ergebnis wird das System
dazu gebracht, sich bei jeder Stellung des Steuerschaftes 3 in einen konstanten Druck einzuregeln. Jede auf die
Feder 11 durch Verstellung des Schaftes 3 ausgeübte Druckveränderung führt zu einer entsprechenden Druckänderung
an der Düsenöffnung 23. Der Gasdruck im Behälter beträgt

normalerweise 1,7 atm (25 psi), der Druck des austretenden

-2 Gases ist dagegen im allgemeinen auf etwa 6,8 bis 13,6 χ atm (1 oder 2 psi) gedrosselt. Der Gasfluß durch die Düse beträgt in diesem Fall etwa 3 g/std, eine solche Flußrate ergibt etwa eine Ausgangsleistung, die der eines elektrischen Lötkolbens von etwa 2o bis 25 W entspricht.

Bei der geschilderten Lötkolbenausführung betrug das Verhältnis der Arbeitsfläche zur Auflagefläche des im Behälter befindlichen Ventils 1o:1, ein Wert, der ein optimales Minimum darstellen dürfte. Die verwendete Spiralfeder stand unter einer Belastung von 35,6 (8 Ib).

Die Feder 11 kann durch den Justierschaft 3 verstellt werden. Die Justiergrenzen sind durch eine Nylon-Schraube 24 vorgegeben, die sich in einer im Schaft der Endkappe 7
eingefügten Ausnehmung 25 bewegt.

Wird der Schaft 3 aus der Endkappe 7 bis zum Anschlag der Schraube 24 herausgeschraubt, wird auf die Verschlußkappe 16 kein äußerer Druck ausgeübt, und ist die Gaslieferung

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unterbunden.

Schraubt man die Nylonschraube 24 aus dem Wärmeschutz 4 soweit heraus, daß sie nicht mehr in die Ausnehmung 25 eintaucht, kann der Schaft 3 vollständig von der Endkappe 7 abge schraubt werden und die Düse 22 mit seinem Rohr 21 herausgezogen werden. Bei offenem Behälterventil tritt ein Gasstrom aus der Düsenöffnung 23 aus und nimmt seinen Weg längs eines Bunsen-Rohres 26, das durch Haupt-Luftansauglöcher 27 Luft einzieht. Auf etwa halber Höhe des Bunsen-Rohres, in seinem engen Abschnitt, sind zweite (Hilfs-) Lufteinlaßlöcher 28 angeordnet. An dieser Stelle wird zusätzliche Luft in den Gasstrom gezogen, so daß ein stark mit Luft angeräuchertes Gasgemisch die Mündung 29 des Bunsen-Rohres verläßt. Das gesamte Luftgemisch wird durch Regelung der Haupt-Lufteinlässe 27 gesteuert. Eine geschlitzte Hülse 3o kann auf dem Schaft 3 hin- und herbewegt werden und variiert den in die Lufteinlässe 27 gelangenden Luftstrom. Ein in Fig. 3 dargestellter V-Schlitz 31 macht die Justierung weniger empfindlich; die Hülse 3o läßt sich durch eine Steuertaste 32 aus Plastik zum Gleiten bringen. Diese Taste kommt mit der Hülse dadurch in Verbindung, daß sie auf einen Wi-derhaken gedrückt wird, der in einem rechtwinkligen, zum rückwärtigen Teil der Hülse 3o gehörenden Aufsatz ausgebildet ist.

Die Taste gleitet auf Druck in einem Längsschlitz im Wärmeschutz 4. Man könnte bestimmte Hülsenstellungen markieren, so daß die Lufteinlässe für verschiedene Situationen, beispielsweise bei in Betriebnahme des Kolbens, leicht in ihre richtige üffnungsgröße gebracht werden können.

Die Hülse 3o ist zwischen dem Wärmeschutz 4 und dem Schaft ohne Berührung mit dem Wärmeschutz 4 angeordnet.

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Der allgemein mit 5 bezeichnete Kolbenkopf gleitet über das Ende des Bunsen-Rohres 36, und kann um dieses Rohr gedreht werden. Im Kopf befindet sich eine Verbrennungskammer, in die das Ende des Bunsen-Rohres hineinragt. Öffnungen in der Kammer erlauben den Austritt verbrannter Gase, Diese öffnungen sind zur Unterdrückung von Flammen mit einer Gaze 34 bedeckt.

Zum Einstellen der in die Hilfs-Ansauglöcher 28 eintretenden Luftmenge wird der Kopf so gedreht, daß er die Luftlöcher 28 mit den Kanten eines in einer Isolierhülse 35 eingebrachten Schlitzes abdeckt oder freigibt; hierauf wird weiter unten noch näher eingegangen. DieEinstellung der Hilfslöcher kann bei der Kolbenfertigung vorgenommen werden und würde nun in diesem Fall festgelegt sein, wenn man das Bunsen-Rohr 26 in den Schaft 3 drückt und zugleich eine Feder 36, wie nachstehend beschrieben, einrastet. Die Feder 36 würde dann verhindern, daß der Kopf aus seiner ursprünglichen Lage herausgedreht werden kann.

Die Einregelung der Hilfs-Luftlöcher kann aber auch dem Benutzer des Lötkolbens überlassen bleiben. Hierzu muß sich die Feder 36 um den Stamm 3 drehen können, wenn das Bunsen-Rohr in den Schaft 3 hineingedrückt ist. Unter diesen Umständen wäre der Kopf an einer freien Drehung durch die Reibung zwischen einem isolierenden Lagerring 37 und dem Fußteil des Kopfes 5 gehindert. Die Größe der Reibung wäre durch die Stärke der Klemmfeder 36 vorgegeben.

Zum Zünden der Flamme am Ende des Bunsen-Rohres 26 wird eine Flamme, der Funke eines Feuersteins oder ein elektrischer Funke an einen Punkt hinter der flammenunterdrükkenden Gaze 34 gebracht; diese Stelle ist in Fig. 3 durch den Pfeil 38 ganz allgemein markiert.

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Die Gaze 34 besteht vorzugsweise aus rostfreiem Stahl und

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weist mindestens 232 Löcher pro cm (15oo Löcher pro in ) auf. Die Gaze führt zu einer Verdichtung des Gas/Luft-Gemisches im Kopf, ein Teil dieses Gemisches tritt durch eine von einem Schlitz im Isolator 35 gebildete Zündöffnung aus. Diese Öffnung befindet sich in einem in Fig. 3 mit dem Pfeil 38 bezeichneten Bereich.

Nach Zündung des Gases zieht sich die Gasflamme unter die Gaze 34 zurück und brennt nur noch im Kolbenkopf 5.

Man kann die Zündung dadurch erleichtern, daß man mit der Steuerhülse 3o für die Haupt-Luftansauglöcher die Lochgröße eng einstellt und dadurch das Gas-Gemisch reicher macht. Während der Zündung werden die Luftlöcher 27 geöffnet, damit die Flammentemperatur und -Stabilität erhöht wird.

Nach erfolgter Zündung wird die Steuerhülse 3o zurückgezogen und das Gas mit Luft angereichert, damit eine heiße, stabile blaue Flamme entsteht. Flammentemperaturen bis hin zu 115o°C (39oo°F) können mit diesem Brenner erreicht werden, eine solche Flamme hat eine tiefblaue, zum violetten neigende Flamme.

Der Druck der verbrannten, innerhalb der feinen Gaze 34 eingeschlossenen Gase bringt sie dazu, aus der Zündöffnung auf der Rückseite des Kopfes auszuströmen. Dadurch wird verhindert, daß Gase aus der Umgebung in den Kopf durch diese Öffnung gelangen.

Der Kopf 5 ist durch die vorzugsweise aus Aluminiumoxid bestehende Hülse 35 und dem vorzugsweise aus einer Glimmer-Verbindung bestehenden Lagerring 37 elektrisch und teilweise

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auch wärmemäßig isoliert. Die Hülse 35 ist im Kopf 5 durch einen über sie gedrückten oder gerollten Flansch, der ein Bestandteil des Kopfes 5 ist, gesichert. Die Gaze 34 ist auf ähnliche Weise, wie beim Bezugszeichen 39 zu erkennen, befestigt. Die Hülse ist mit zwei gegenüberliegenden Schlitzen versehen.

JDer Kopf 5 wird in die Schaftanordnung durch eine Blattfeder 36 eingeklemmt. Der Kopf wird zunächst über das Bunsen-Rohr 26 geschoben, die Feder 36 wird dabei weggedrückt, damit der Kopf 5 an den Lagerring 37 anschlagen kann. Dann läßt man die Feder 36 los und drückt ihre gekrümmten Seiten nach innen, so daß sie die Feder streckt und ihre Hakenenden über Absätzen einrasten, die von den Enden der Hülsenschlitze gebildet werden. Läßt man dieFeder 36 los, so wird der Kopf 5 an den isolierenden Lagerring 37 herangezogen. Die Feder 36 besteht aus einem Stück und ist vorzugsweise aus Kohlenstoffstahl (unlegiertem Stahl) gefertigt.

Die insbesondere aus Kupfer bestehende Lötspitze 6 hat eine konische Form und wird in einen entsprechenden Konus im Kopf 5 eingeschoben und mittels einer Drahtklemme 4o befestigt. Eine Vielzahl verschiedener Formen,und Größen können eingepaßt werden. Die Lötspitzen sind vorzugsweise platiert, damit man sie nach Gebrauch einfacher wieder entfernen kann.

Es hat sich in der Praxi herausgestellt, daß zur Erzielung einer stabilen Flamme gewisse konstruktive Werte sowie Beziehungen zwischen diesen Werten beim Bau des Brenners wichtig sind. Bei einer Reihe von getesteten Brenner-Prototypen wurden folgende konstruktive Parameter in Betracht gezogen:

1 = Abstand zwischen der Stirnfläche der Düse und dem Auslaß des Bunsenrohres;

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B O 9 8 O 9 / O 7 7 3

1' = Länge des Bunsen-Rohres;

D = Innendurchmesser des stromabwärts gelegenen Endes des Bunsenrohres;

d = Durchmesser der Hilfs-Luftansauglöcher und J = Abstand zwischen der Stirnfläche der Düse und dem Einlaß des Bunsen-Rohres.

In den getesteten Ausführungsbeispielen war L etwa 4o mm. Das Volumen der Verbrennungskammer innerhalb des Kopfes betrug etwa 1 cm , der Abstand vom Auslaß des Bunsen-Rohres zur abgewandten Stirnwandung der Kammer betrug 6 mm. Dieser Abstand muß tatsächlich so groß sein, daß die Flamme die Isolation zwischen dem Bunsen-Rohr und dem Schaft des Lötkolbens nicht überbrückt.

Die Beziehungen zwischen diesen Werten hatten etwa folgende Wert:

a) L'/D = 13/1

b) bei Verwendung von Hilfs-Ansauglöchern lagen diese Löcher auf einer Höhe von L/2

c) Durchmesser der Hilfs-Luftansauglöcher = D/3

d) Eingangswinkel des Bunsen-Rohres = 1o°

e) Durchmesser des Bunsen-Rohr-Einlaß = 1,7 D

f) J = L/1o

g) Position der Haupt-Luftansauglöcher = 1/2J

hj Gesamtfläche der Haupt-Luftansauglöcher = dreifache Querschnittsfläche des Bunsenrohres an seinem Auslaß.

Die in den Fig. 5, 6 und 7 dargestellte Lötkolbenausführung enthält einen röhrenförmigen Schaft 41, einen Kopf sowie einen Ventilbetätigungsmechanismus 43. Der Stamm 41 ist mit einem isolierenden Gehäuse 44 aus Plastik umkleidet.

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Am Ende des Gehäuses befindet sich ein hitzebeständiger Plastikring 45 und über den Schaft ist eine Aluminiumkappe 46 geschoben, die in den Ring 45 eingreift. Diese Aluminiumkappe wird durch eine Mutter 4 7 gehaltert, die ihrerseits auf einem in das Schaftende eingeschrauben Bunsen-Rohr 4 8 sitzt. Die Aluminiumkappe hält somit das Gehäuse 4 4 dadurch in seiner richtigen Lage, daß sie es gegen das Gehäuse des Ventilbetätigungsmechanismus 4 3 drückt, und wirkt außerdem als eine Wärmesenke und verringert die entlang dem Schaft 41 geleitete Wärme.

Der Kopf 42 stehtmit dem Bunsen-Rohr 48 in Klemmverbindung. Dieses Rohr tritt berührungsfrei in das Fußende des Kopfes ein und ist dort mit einem Flansch 49 versehen, gegen den das Kopf-Fußende geklemmt ist. Ein wärmeisolierender Lagerring 5o ist zwischen dem Kopf-Fußende und dem Flansch 4 9 angeordnet. Die Klemmverbindung wird durch eine Mutter 51 hergestellt, die auf das Bunsen-Rohr 4 8 aufgeschraubt ist und eine mit einem wärmeisolierenden Lagerring 52 versehene Ausnehmung enthält.

Das Ende des Bunsen-Rohres 4 8 ragt in eine Kammer 53 im Kopf hinein. Diese Kammer enthält zwei öffnungen 54 und die von einer steifen, zylindrischen Gaze 56 bedeckt sind. Die Gaze enthält aus einem gerollten U-Kanal-Aluminium geformte Endstücke 57 und 58,wird in richtiger Lage durch einen in einer Kopf-Ausnehmung 6o eingelassenen Schlitzring 59 gehaltert. Eine Ausnehmung (Zündöffnung) 61 sorgt dafür, daß sich das Gas/Luftgemisch im Betrieb leichter entzünden läßt.

Eine Kupfer-Schweißspitze 62 wird im Kopf mittels konisch geformter Dorne 63, 64, die sich in einer Ausnehmung 65 der

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Spitze befinden, und eine Madenschraube 66 gehaltert, die in den Kopf eingeschraubt ist und durch Löcher in den Dornen berührungsfrei geführt ist. Sollte sich die Spitze 62 lockern, würde sie aus dem Kopf 42 und den Dornen 63, 64 nicht herausfallen. Falls erwünscht, könnten auch drei oder mehr Dorne verwendet werden.

Die konischen Dorne gleichen Toleranzen im Kopf und in der gedrehten Kupfer-Spitze aus und sichern eine feste Einpassung sowie einen guten thermischen Kontakt. Ein einfacher Drehprozess reicht zur Herstellung verschiedener Lötspitzen mit unterschiedlichem Durchmesser und unterschiedlicher Form aus. Die Spitzen lassen sich an normierte Dorne einfach dadurch anpassen, daß man die Tiefe ihrer Ausnehmung entsprechend angleicht.

Das Bunsen-Rohr 48 divergiert in Richtung des Gasflusses über einen erheblichen Teil seiner Längserstreckung. In einem Ausführungsbeispiel hat der Bohrungskonus einen Winkel von 1 3o Minuten, das Rohr einen Auslaßdurchmesser von o,32 cm (o,125 inch) und einen Einlaßdurchmesser von o,25 cm (o,1oo inch). Das Rohr konvergiert in einem kurzen Eingangsabschnitt; dadurch wird im Betrieb das Gas auf seinem Weg durch das Rohr stärker beschleunigt und außerdem die Rohr-Herstellung erleichtert. Das Rohr ist kürzer als das im ersten Ausführungsbeispiel verwendete Exemplar, es hat eine Länge L¹ von 27 mm und ein Verhältnis L'/Df also das Verhältnis von Rohrlänge zu Auslaßdurchmesser des Rohres, von 9/1.

Im Schaft 1 ist eine Düse 67 befestigt, deren Auslaß axial zum Bunsen-Rohr 48 ausgerichtet ist. Die Endkappe der Düse ist o,25 mm dick und hateine · o,o5 bis o,o7 mm große Bohrung.

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Die Düse 67 ist mit einem Filter 68 versehen, damit kleine Teilchen seinen Auslaß nicht verstopfen können. Dieses Filter besteht aus Polyurethan-Schaum oder einem ähnlich geeigneten Material. Der Abstand L zwischen der Stirnseite der Düse und dem Auslaß des Bunsen-Rohres beträgt etwa 3o mm.

Zwischen der Düse 67 und dem Eintritt des Bunsen-Rohres sind Lufteinlässe 69 positioniert. Durch diese Einlasse wird Luft angesaugt, die durch Öffnungen 7o am Fußende des Gehäuses 44 einströmt und dann seinen Weg durch den Raum zwischen dem Gehäuse 44 und dem Schaft 41 nimmt. Bei diesem Luftweg werden Flußmittel-Rauchschwaden oder verbrannte Gase, die in der Nähe des Kolbenkopfes entstehen, nicht in das Gemisch hineingezogen. Außerdem können auch Fremdstoffe, wie beispielsweise Schmutzpartikel, nicht durch die öffnungen 69 gelangen und die Düse 67 möglicherweise blockieren. Der Luftstrom im Gehäuse trägt dazu bei,das Gehäuse und den Schaft zu kühlen.

Der Luftstrom wird durch ein Luftregelglied 71 geregelt. Dieser Luftregler enthält einen konisch zulaufenden Plastikring 72, der im Raum zwischen dem Schaft und dem Gehäuse bewegt werden kann. Diese Bewegung läßt sich durch Betätigung einer Taste 73 durchführen, die durch einenSchlitz 74 im Gehäuse geführt ist. Ein Teil (Hülse) 75 bedeckt den freilie genden Teil des Schlitzes. Der Ring 72 ist mit einer Ausnehmung 76 versehen, die den Luftstrom zur Zündung bestimmt; der Ring befindet sich dabei vollständig im zylindrischen Teil des Gehäuses. Wird der Ring 72 aus dem zylindrischen Teil heraus und in den glockenförmigen Teil 77 hineingezogen, ergibt sich ein stetig anwachsender Luftstrom.

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Eine piezo-elektrische Vorrichtung 78 ist in Fig. 5
schematisch dargestellt, sie befindet sich im glockenförmigen Teil 77. Die Vorrichtung kann über einen (nicht dargestellten) Grad mit einer (ebenfalls nicht dargestellten) Elektrode verbunden v/erden, die in der Ausnehmung 61 des Kopfes angeordnet sein könnte. Der Raum um die piezoelektrische Vorrichtung könnte mit Polyurethan ausgeschäumt werden, damit ein Luftzug nicht direkt in das glockenförmige Teil gelangen kann.

Der in Fig. 7 dargestellte Ventilbetätigungsmechanismus
4 3 enthält ein metallisches Gehäuse 79, das mit bestehenden Endkappe 8o versehen ist. In dieser, vorzugsweise aus mit Glas gefülltem Nylon bestehenden Kappe ist der Schaft eingeschraubt.Zwischen der Endkappe 8o und dem Gehäuse 79 ist der Rand einer Membran 81 eingeklemmt, so daß eine
Kammer 82 entsteht.

Die Membran 81 ist mit einem aus Plastik, beispielsweise aus Nylon, bestehenden Gegenlagerring 83 versehen. Diesem Ring ist ein langgestrecktes Teil 84 angeformt, das zur
Herstellung einer Verbindung mit der Düse 67 an ein Rohr 85 befestigt ist.Umdas Längsteil 64 herum und zwischen dem Ende des Schaftes 41 und dem Gegen-Lagerring 83 erstreckt sich eine Spiralfeder 86, die die Membran 81, wie in Fig. dargestellt, nach rechts vorspannt.

Ein aus Messing bestehendes Ventilbetätigungsglied 87 wird in das Längsteil 84 gedrückt und klemmt dabei die Membran 81 gegen den Gegen-Lagering 83. Ein Vorsprung 88 des Lageringes 83 stellt eine gasdichte Verbindung her. Das
Ventilbetätigungsglied erstreckt sich durch eine Öffnung

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in einen Durchtritt 9o, der sich in einem Längsteil 91 des Gehäuses 79 befindet.

Ein aus elastischer Plastik (beispielsweise einem Acetylpolymer) gefertigtes Greifglied 92 ist in das Längsteil 91 eingeschraubt. Der Umfang des Gliedes 92 ist flanschartig gearbeitet (Flansch 93) und in Segmente unterteilt. Dieser Flansch enthält schräg nach innen weisende Oberflächen und kann damit einen Gasbehälter 9 4 aufnehmen und haltern. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Behälter vom Kolben in axialer Richtung nur mit einer erheblichen Kraft gelöst werden kann, sich vonihm aber bei einer seitlichen Verkantung, entweder einer absichtlichen oder einer zufälligen, ohne Schwierigkeiten vom Kolben trennen läßt. Eine - an sich nicht unbedingt erforderliche - Gummidichtung 6 5 verhindert einen Schlupf zwischen dem Behälter 94 und dem Greifglied 92.

Der Behälter läßt sich durch die konische Formgebung des Flansches 93 leicht in das Greifglied 92 einführen. Eine zusammendrückbare Neopren-Dichtung 96, die in richtiger Lage durch eine abgefederte Plastik oder einen Spaltring aus Stahl gehalten wird, sorgt für. einen dichten Übergang zwischen dem Behälter und dem Durchtritt 9o. Zur Steuerung des Gasstroms wird der Behälter 9 4 zusammen mit dem Glied 92 entweder durch Drehung des Behältes oder des (eventuell aufgerauhten) Gliedes verdreht. Ein Anschlag in Form eines Sprengringes 97 begrenzt eine Bewegung nach außen, eine nach innen gerichtete Bewegung findet dann ihre Grenze, wenn das Glied 92 an dem Gehäuse 79 anschlägt. Das Ventilbetätigungsglied 87 arb-eitet mit einem herkömmlichen Ventil 93 des Behälters ähnlich wie im ersten Ausführungsbeispiel zusammen, dabei tritt Gas durch eine Bohrung 99 im Ventilbetätigungsglied 87.

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Im Betrieb wird Gas auf die Düse 67 bei Drücken zwischen 11,5 und 23,8 χ 1o atm "(1,7 und 3,5 psi) gegeben, die Nenn-Flußrate bei diesem Druck ist etwa 2,3 g/std für Butan, die Ausgangsleistung entspricht der eines üblichen 25 W-Lötkölbens.

Das kalte Gas tritt in das Bunsen-Rohr 43 ein, dehnt sich infolge des zum Auslaß hin zunehmenden Rohrdurchmessers aus und erlaubt höhere Geschwindigkeiten durch das Rohr. Wenn der Kolben hohe Temperaturen, beispielsweise 1oo C erreicht, werden die in das Bunsen-Rohr eintretenden kühlen Gase erhitzt, expandieren und beschleunigen sich auf ihrem Weg zum Rohrende. Bei der Anordnung bleibt unter Arbeitstemperaturen von ungefähr 4oo°C der Luftanteil des Gemischs hoch, so daß über einen weiten Temperaturbereich eine tiefblaue heiße Flamme aufrecht erhalten werden kann.

Mit einem erfindungsgemäßen Lötkolben lassen sich gegenüber elektrischen Lötkolben oder Lötlampen-Anordnungen eine Reihe von Vorteilen erzielen. Der Kolben erreicht seine Arbeitstemperatur etwa zwei- bis dreimal schneller als ein äquivalenter elektrischer 25-W-Lötkolben und sogar noch schneller als ein äquivalenter Kolben, wenn man bei geringeren Ausgangsleistungen arbeitet. Dabei ist der Brennstoffverbrauch erheblich niedriger als der einer Lötlampe. Mit der dargestellten Behälterausführung lassen sich Lebenszeiten von 12 bis i6 Stunden bei einem niedrigen Verbrauch von2,5g/std erzielen, wenn man den Kolben auf eine, einem elektrischen 2o-W-Kolben entsprechende Ausgangsleistung einstellt.

Außerdem ist der vorgeschlagene Lötkolben vielseitiger und einfach zu handhaben. Er kann - ohne daß man ihn dabei an eine Stromversorgungseinheit anschließen müßte - in vielen Situationen eingesetzt werden und liefert eine größere Ausgangsleistung als die bekannten Lötkolben mit tragbarer

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Batterie. Der Kolben ist ferner leicht und einfach zu führen.

Die Ausgangsleistung des Kolbens kann einfach mittels des Differnetialgetriebes einreguliert werden, in Prototypen konnten dabei Leistungen zwischen 1o und 2o W erzielt werden. Man könnte zu einem größeren Leistungsbereich kommen, wenn man den Kopf durch eine Ausführung mit einer anderen thermischen Kapazität austauscht. Der Kolben kann mit Lötspitzen verschiedener Größen und Formen bestückt werden.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

1) Mit Gas erhitzbarer Lötkolben, gekennzeichnet durch einen Lötkopf (6, 62), durch eine im Lötkopf befindliche Kammer (53), die ein unter Druck stehendes Gas/Luftgemisch empfängt und in der das Gemisch verbrennt, durch eine die Kammer umschließende, flammenunterdrückende Schutzwand (Flammenschutz 4), die die Verbrennungsflammen vollkommen im Kammer-Inneren hält und die Entzündung von brennbaren Gasen in der Umgebung verhindert, und schließlich durch einen Steuermechanismus, der den Druck des zur Verbrennung gelieferten Gemischs automatisch einregelt.

2) Lötkolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flammenschutz (4) eine Gaze (34, 56) enthält.

3) Lötkolben nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Zündöffnung (61) enthält, die größer ist als die öffnungen der Gaze.(34, 56).

4) Lötkolben nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Griff (1) enthält, von dem der Kopf (6, 62) des Kolbens elektrisch isoliert ist.

5) Lötkolben nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (6, 62) des Kolbens vom Kolbengriff (1) thermisch isoliert ist.

6) Lötkolben nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das in die im Kopf (6, 62) befindliche Kammer (43) gelieferte Gas ein Bunsen-Rohr (26, 48) durchsetzt, daß eine . Düse (22, 67) das Gas in das Bunsen-Rohr schickt und daß eine Luftansaugöffnung (27, 69) vorgesehen ist, durch die Luft dem Gas vor-Eintritt in das Bunsen-Rohr zugeführt wird.

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7) Lötkolben nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bunsen-Rohr (26, 48) ein Einlaßteil mit sich in Stromrichtung verjüngendem Innendurchmesser (konvergierendes Eingangsteil) enthält.

8) Lötkolben nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Bunsen-Rohr (26, 48) zweite Luftansauglöcher (28) enthält.

9) Lötkolben nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Luftansauglöcher (28) vor einem direkten Luftzug durch Abdeckelemente (Hülse 35) geschützt sind.

10) Lötkolben nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftstrom durch die zweiten Luftansauglöcher verändert werden kann.

11) Lötkolben nach Anspruch 6, oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Bunsen-Rohr (26, 4 8) in Richtung des Gasstromes über einen wesentlichen Teil seiner Längserstreckung divergiert.

12) Lötkolben nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Luftregler (71) enthält, der die Menge der durch die Lufteinsaugöffnung (27, 69) eingezogenen Luft reguliert.

13) Lötkolben nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß "der Luftregler ein Deckteil (Hülse 3o) enthält, daß über die Öffnung geschoben werden kann.

14) Lötkolben nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

daß das Deckteil (Hülse 3o) an einer Kante einen im wesentlichen V-förmigen Einschnitt (31) aufweist, der über die Öffnung (27) gleitet.

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15) Lötkolben nach einem der Ansprüche 6 bis 14, gekennzeichnet durch eine konstruktive Anordnung, bei der die Einlaßöffnungen vor direkten Luftzügen und/oder vor beim Löten entstehenden Rauchschwaden geschützt sind.

16) Lötkolben nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (67) mit einem Filter (68) versehen ist.

17) Lötkolben nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (6, 62) lösbar im Lötkolben verankert ist.

18) Lötkolben nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß er eine piezo-elektrische Zündvorrichtung (78) enthält, die in der Kammer (53) einen Zündfunken erzeugen kann.

) Lötkolben nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen langgestreckten, im wesentlichen röhrenförmigen Schaft (41) enthält, dessen eines Ende mit dem Kopf (62) verbunden ist und an dessen anderem Ende ein Gasbehälter (94) koaxial zum Schaft lösbar gehaltert ist, wobei der Behälter zugleich als Griff dient.

2o) Lötkolben nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (94) derart gehaltert ist, daß er in axialer Richtung nur mit einer beträchtlichen Kraft vom Kolben getrennt werden kann, sich dagegen durch eine Kraft in einer von der Achse wesentlich verschiedenen Richtung leicht entfernen läßt.

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21) Lötkolben nach Anspruch 19 oder 2o, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaslieferung durch Drehung des Schaftes (41) reguliert werden kann.

22) Lötkolben nach Anspruch 19 oder 2o, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaslieferung durch Drehung des Behälters (94) geregelt werden kann.

23) Lötkolben nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (41) von einem isolierenden Gehäuse (44) umgeben ist.

24) Lötkolben nach Anspruch 15 und 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftansaugöffnung (69) sich nahe an dem einen Ende des Schaftes (41) befindet, daß das Gehäuse (44) vom Schaft beabstandet ist und die Ansaugöffnung von beim Löten entstehenden Rauchschwaden abschirmt und daß in der Nähe des anderen Schaftendes Lufteinlässe (7o) im Gehäuse vorgesehen sind.

25) Lötkolben nach Anspruch 12 und 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (44) ein vergrößertes Teil (glokkenförmiges Teil 77) nahe dem anderen Schaftende aufweist, daß ein Luftregler (71) den Schaft (41) umgibt und über Flächen verfügt, die an den Stamm und das Gehäuse angrenzen, wenn es sich im vergrößerten Gehäuseteil befindet, daß der Luftregler eine Ausnehmung (76) enthält, die einen geringen Luftstrom zur Luftansaugöffnung (69) am anderen Ende des Schaftes gestattet, und daß der Luftregler längs des Schaftes in den vergrößerten Gehäuseteil bewegt werden kann und dadurch den Durchtritt eines weniger gedrosseltien Luftstromes gestattet.

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26) Lötkolben nach einem der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Düse (67) zur Lieferung von Gas zu der Kammer (43) enthält, wobei die Düse im Schaft (41) drehbar gehaltert ist und mittels eines biegsamen Rohres (85) mit einer Gasquelle (Behälter 94)' in Verbindung steht.

27) Lötkolben nach einem der Ansprüche 2 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuermechanismus Teile enthält, die mit dem Ventil eines Gasbehälters (94) zusammen ein Differentialventil bilden.

28) Ventilbetätigungsmechanismus, insbesondere für einen Lötkolben, nach einem der Ansprüche 1 bis 27, gekennzeichnet durch einen Körper (Gehäuse 79), durch eine im Körper befindliche Kammer (82) , deren eine Wandung von einer Membran (81) gebildet ist, durch Befestigungselemente, die einen mit einem zusammendrückbaren Ventil versehenen Gasbehälter (9 4) abdichtbar aufnehmen, wobei das Ventil im wesentlichen der Membran gegenüberliegt und mit der Kammer kommuniziert, durch ein Ventilbetätigungsglied (87), das mit der Membran verbunden ist und dadurch bewegt werden kann, durch elastische Elemente, die das Ventilbetätigungsglied derart vorspannen, daß im Betrieb des Ventilbetätigungsmechanismus (43) auf das Ventil eine diese öffnende Kraft ausgeübt wird, und schließlich durch Auslaßorgane, durch welche das Gas aus der Kammer entweichen kann.

29) Ventilbetätigungsmechanismus nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daßdie vom elastischen Element auf das Ventilbetätigungsglied (87) ausgeübte Vorspannkraft verändert werden kann.

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30) Ventilbetätigungsmechanismus nach Anspruch 2 8 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element eine Spiralfeder' (11, 86) enthält.

31) Ventilbetätigungsmechanismus nach Anspruch 29 oder 3o/ dadurch gekennzeichnet,daß zur Veränderung der Vorspanfikraft ein Glied (Schaft 41) in Richtung der Längsachs^ der Spiralfeder bewegt werden kann.

32) Ventilbetätigungsmechanismus nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Bewegungsfreiheit des beweglichen Gliedes begrenzt ist.

33) Ventilbetätigungsmechanismus nach Anspruch 29 oder 3o, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasbehälter (94) derart abdichtbar gehaltert ist, daß er sich zur Membran hin und von der Membran weg bewegen läßt und dadurch die Vorspannkraft verändert.

34) Ventilbetätigungsmechanismus nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasbehälter (94) durch ein Glied (Greifglied 92) gehaltert ist, das sich zur Membran

(81) hin und von dieser weg bewegen läßt.

35) Ventilbetätigungsmechanismus nach Anspruch 3 3 oder 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Gasbehälters (94) in beiden Richtungen durch Anschlagflächen (Sprengring 97, Gehäuse 79) begrenzt ist.

36) Ventilbetätigungsmechanismus nach einem der Ansprüche

28 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß zum Kammerausgang eine Bohrung im Ventilbetätigungsglied ( 1 5, 87) gehört.

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37) Ventilbetätigungsmechanismus nach einem der Ansprüche 28 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß zur abdichtbaren Halterung des Gasbehälters (94) ein Aufnahmeglied (Greifglied 92) enthält, das den Behälter in einer Weise haltert, daß man ihn in axialer Richtung nur mit einer beträchtlichen Kraft abnehmen kann, daß er sich jedoch durch eine Kraft in einer von der Achse wesentlich verschiedenen Richtung ohne Schwierigkeiten abnehmen läßt.

38) Ventilbetätigungsmechanismus nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeglied (Greifglied 92) elastische, wegstehende Teile (Flansch 93) enthält, die den umlaufenden Rand eines Gasbehälters (94) haltern.

39) Ventilbetätigungsmechanismus nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen, wegstehenden Teile (Flansch 93) Flächen aufweisen, die zur Halterung des umlaufenden Randes des Gasbehälters nach außen schräg zur Längsachse hin weisende Flächen aufweisen.

40) Lötkolben nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet -, daß sein Steuermechanismus einen Ventilbetätigungsmechanismus (43) nach einem der Ansprüche 28 bis 39 umfaßt.

41) Lötkolbennach einem der Ansprüche 21 bis 27, oder Anspruch 4o, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Lötspitze (62) enthält, die in richtiger Lage durch eine Vielzahl von konisch geformten Dornen (63) gehalten ist.

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