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Löt- bzw. Entlötgerät sowie hierfür bestimmte Lötspitze
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und Verfahren zur Herstellung einer solchen Die Erfindung bezieht
sich allgemein auf Löt- bzw. Entlötgeräte sowie hierfür bestimmte Lötspitzen und
ein Verfahren zur Herstellung solcher Lötspitzen.
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Die Lötspitze eines Lötgeräts muß die Wärme von dem Heizelement des
Gerätes in wirksamer Weise zu einem zu lötenden Bauteil leiten. Außerdem muß die
Lötspitze ohne weiteres mit dem Lötmittel benetzt werden können. Weiterhin muß die
Lötspitze leicht zu reinigen sein und sie darf nicht unter der Einwirkung von Flußmittel
und anderer korrosiver Chemikalien bei der üblichen Löttemperatur korridieren.
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Zu diesem Zweck werden Lötspitzen üblicherweise mit einem Kupferkern
hergestellt, der eine hohe Wärmeleitfähigkeit hat. Auf der anderen Seite korridiert
das Kupfer leicht und macht das Lötmittel
nicht ohne weiteres flüssig.
Daher wurde der Kupferkern bisher üblicherweise mit Metall, z.B. Eisen, Stahl oder
rostfreiem Stahl, überzogen. Der Beschichtungsprozeß ist jedoch recht kompliziert
und nicht leicht steuerbar. Aus diesem Grunde hat er sich als kostspielig erwiesen.
Außerdem ist es bei diesem Verfahren znnächst erforderlich, den Kupferkern zu der
gewünschte endgültigen Gestalt, die eine keilförmige Spitze aufweisen kann, zu formen.
Weiter sind für die verschiedenen Arbeiten Lötspitzen unterschiedlicher Größen notwendig,
und dies bedeutet wiederum, daß eine relativ große Auswahl an Lötspitzen vorhanden
sein muß, wobei jede Lötspitze einzeln zu überziehen ist.
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Außerdem wird die Wandstärke beim Beschichten eines Kupferkerns mit
Eisen oder Stahl zwangsläufig gleichmäßig und kann nicht variiert werden. Das Variieren
der Wandstärke kann jedoch in bestimmten Fällen erwünscht sein, da sie die Wärmeleitfähigkeit
zwischen dem Kupferkern und dem Außenmantel bestimmt. Auf der anderen Seite gibt
der Außenmantel die mechanische Stabilität und sollte an bestimmten Bereichen dicker
bzw. stärker sein.
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Ein anderes Problem, dem man bei Lötgeräten begegnet, ist das Entfernen
der Lötsp-itze. Es kann entweder erforderlich sein, eine abgenutzte Spitze zu entfernen
und auszuwechseln, oder es kann ein Lötvorgang erwünscht sein, der eine andere Lötspitzenart
erfordert.
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Häufig und insbesondere nach längerem Gebrauch frißt sich jedoch
das
Gewinde der Lötspitze auf dem rostfreien Stahlmantel fest, der üblicherweise das
Heizelement umgibt. Daher muß unter Umstände beträchtliche Kraft angewendet werden,
um die Lötspitze zu entfernen, was wiederum das Heizelement beschädigen kann, wodurch
das Auswechseln des gesamten Vorderendes des Gerätes notwendig wird.
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Bei bestimmten Anwendungen von temperaturgesteuerten Lötgeräten kann
es unter Umständen notwendig sein, die Steuerelektionik bei relativ nied-riger Spannung
und starken Strom zu betreiben.
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Dies kann dann erforderlich sein, wenn das Gerät mit Gleichspannung
betrieben wird. In diesem Fall kann der silikongesteuert Gleichrichter oder r eistungstransistor
des Gerätes möglicherweise beträchtliche Wärme erzeugen. Da sich diese Teile üblicherweise
in dem Griff des Instruments befinden, kann dies das Halten des Lötgerätes erschweren
und den Griff allmählich zerstören.
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Es ist daher ein geeigneter Wärmeableiter erwünscht, um die Wärme
z.B. entlang dem Kabel des Instruments, von dem Griff abzuleiten.
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Schließlich kann es für den Zusammenbau komplizierter Bauteile oder
bei industrieller Anwendung erwünscht sein, über einen Nachweis über diejenigen
Temperaturen, bei denen jeder Bauteil gelötet wurde, zu verfügen. Daher könnte ein
Temperaturfühler erwünscht sein, der das Anzeigen der Temperatur entweder durch
ein
Oszilloskop oder einen Meßstreifenschreiber ermöglicht, Eine Aufgabe der Erfindung
ist es dementsprechend, eine Lötspitze für ein Lötgerät zu schaffen, die aus Schichten
zusammengesetzt ist, aber in Form eines Überzugs oder einer Plattierung.
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Hierzu sieht die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Spit#ze
für ein Lötgerät vor, das durch folgende Schritte gekennzeichnet ist: a) das Herstellen
eines Kupferkerns mit einem konischen Vorderteil und einem zylindrischen rückwärtigen
Teil, b) das Anfertigen einer dünnwandigen Stahlkappe für den Kupferkern mit einem
konischen Vorderteil und einem zylindrischen rückwärtigen Teil, c) das Aufbringen
der Stahlkappe auf den Kern mit Festsitzt d) das Verbinden der hinteren zylindrischen
Teile von Kern und Kappe und e) das weitere Formen der Lötspitze.
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Vorzugsweise besteht die Stahlkappe für den Kupferkern aus Armco Eisen.
Dieses Verfahren ermöglicht die Schaffung vieler verschiedener Formen fertiger Lötspitzen
mit ein und demselben Kupferkern. So kann z.B. eine weniger Kupfer benotigende und
verschwendende
lange Lütspitze hergestellt werden. Durch die Verwendung
eines Kupferkern-Grundtyps und einer Stahlkappe können zahlreiche unterschiedliche
Lötspitzenformen geschaffen werden.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung, z.B. ein die Temperaturanzeige
ermöglichender Temperaturfühler und eine das Entfernen der Lötspitze erleichternde
Konstruktion, ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen,
wobei sich der Ausdruck Lötgerät gleichermaßen sowohl auf ein Löt- als auch auf
ein Entlötgerät bezieht.
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Mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung sind in
der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Löt- und Entlö
tgerätes Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht eines eine Heizpatrone und ein Heizelement
aufnehmenden Mantels, an dem eine Lötspitze mittels Gewinde anbringbar ist, Fig.
3 eine auseinandergezogene Darstellung des Mantels mit zugehörigen Teilen gemäß
Fig. 2 bei getrennter Darstellung des Mantels, der Patrone, des Heizelements und
dessen Leitungen, Fig. 4 eine teilweise geschnittene, auseinandergezogene Darstellung
eines Einsetzwerkzeugs zum Einsetzen oder Entfernen der Heizpatrone in den bzw.
aus dem Mantel, Fig. 5 eine Seitenansicht eines um einen Keramikkern gewickelten
und mit einem Thermistor und einem Thermoelement als Temperaturfühlern versehenen
Heizelements einschließlich einer schematischen Darstellung einer Temperaturanzeigevorrichtung,
Fig. 6 eine Seitenansicht des Kabels des Lötgeräts und eines Teils seiner Schaltkarte
unter Darstellung eine flexiblen Wärmeableiters, bestehend aus einem das Kabel umgebenden
und sich zu einem Wärmeerzeugungsaktivelement erstreckenden Metallgeflecht
Fig.
7 eine perspektivische Ansicht eines Teils der Schaltkarte nach Fig. 6, unter Darstellung
eines durch eine Kupferlage gebildeten weiteren Wärmeableiters, Fig. 8 eine perspektivische
Ansicht ähnlich derjenigen nach Fig. 7, jedoch unter Darstellung des Kabels mit
seinem daran angebrachten Drahtgeflecht, das sich über einen Teil der Schaltkarte
erstreckt, Fig. 9 eine perspektivische Ansicht ähnlich der nach Fig.
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unter Darstellung von an die Schaltkarte angeschlos senen Leituqgnund
Wärmeerzeugungselement, Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines Kupferkerns und
einer Kappe bzw. Umkleidung vor deren Zusammenbau, Fig. 11 eine Ansicht des eine
Lötspitze bildenden zusammengesetzten Teils, Fig. 12 eine perspektivische Ansicht
des Teils nach Fig. 11 und einer Würge- bzw. Stauchvorrichtung, Fig. 13 einen Querschnitt
der nach dem Würge- bzw. Stauchvorgang gefertigten Lötspitze, Fig. 14 eine perspektivische
Ansicht eines anderen Kupferkerns und einer Eisenspitze anderer Konstruktion, Fig.
15 eine perspektivische Ansicht des zusammengesetzten Teils der Fig. 14 mit einem
vergröberten Zylinder an seinem rüclcwärtigen Ende, Fig. 16 eine perspektivische
Ansicht des Teils nach Fig. 15 und einer Vorrichtung zum Anwürgen bzw. Anstauchen
des
hinteren Bereichs des geschichteten Teils, Fig. 17 einen Querschnitt des Teils nach
Fig. 16 nach dem Anwürgen bzw. Anstauchen, Fig. 18 - erzen Querschnitt des Teils
nach Fig. 17 der durch Treiben gestreckt wurde, Fig. 19 eine p-erspektivische Ansicht
der Lötspitze nach Fig. 18 mit einem mittels einer schematisch dargestellten Presse
geformten flachen Keil, Fig. 20 eine Ansicht der Lötspitze nach Fig. 19 mit einer
teilweise geschnittenen Stahlbuchse, Fig. 21 ' eine Ansicht des zusammengebauten
Teils nach Fig. 20, Fig. 22 eine Ansicht des Teils ähnlich dem nach Fig. 21, jedoch
ohne Flachkeil, Fig. 23 eine perspektivische Darstellung eines hohlen Kupferkerns
mit einer zugehörigen Kappe mit abgeschrägtem Ende, Fig. 24 eine perspektivische
Darstellung des zusammengebauten Teils nach Fig. 23 Fig. 25 einen Querschnitt des
zusammengebauten Teils nach Fig. 211 Fig. 26 eine perspektivische Darstellung eines
Hochleistungskupferkerns mit zugehöriger Kappe, Fig. 27 eine teilweise geschnittene
Ansicht des zusammengesetzten und angewürgten Teils, Fig. 28 eine perspektivische
Darstellung der Lötspitze nach Fig. 27, bei Ausbildung mit einer flachen
keilförmigen
Spitze, Fig. 29 eine Ansicht einer Lötspitze mit einer zugehörigen Haltebuchse im
Schnitt, Fig. 30 eine Ansicht des zusammengebauten Teils nach Fig. 29, Fig. 31 einen
Querschnitt einer Lötspitze ähnlich der in Fig. 13, jedoch mit einer Stahlkappe
unterschiedlicher Stärke, Fig. 32 ein Schaltbild, teilweise in Blockform, zur Veranschaulichung
der Verwendung des erfindungsgemäßen Lötgerätes äls Temperatursonde und zum Variieren
d-r Empfindlichkeit der Temperaturanzeige entsprechend den verschiedenen Lötspitzentypen,
Fig. 33 einen Querschnitt einer mit besonderem R geschichteten gewinde versehenen/Hülse
bzw. Mantel für das Hei zelement, Fig. 34 einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen
Haltebuchse zum Anbringen einer Lötspitze an dem Mantel des Heizelements und Fig.
35 einen Querschnitt einer Adapterbuchse zum Anpassen eines mit Gewinde versehenen
Teils an eine lialtebuchse der in Fig. 34 dargestellten Art, wobe die Adapterbuchse
Rollgewinde aufweist.
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Die Fig. 1 zeigt als Beispiel ein temperaturgesteuertes Lötgerät nach
der U:3-PS 3 883 716.Das Gerät umraßt im wesentlichen eine
Lötspitze
10, eine Heizvorrichtungsbuchse bzw. einen -mantel 11 und einen Griff bzw. ein Gehäuse
12 für eine Schaltkarte 14, die die aktiven und passiven Elemente des elektronischen
Temperatursteuerkreises nach der ErSindung trägt. Das Gerät umfaßt weiter einen
Kabelhalter 15, der flexibel oder elastisch sein kann und durch den sich ein Kabel
16 hindurcherstreckt. Das Kabel erstreckt sich wie bei 17 veranschaulicht in den
Griff 12 hinein.
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Die Schal#karte 14 kann ein Wärmeerzeugungs-Aktivelement 18 tragen,
das z.B. aus einem Leistungstransistor oder einem silikongesteuerten Gleichrichter
bestehen kann. Zum Einstellen der Temperatur in der in der obigen US-PS beschriebenen
Weise erstreckt sich ein Steuerknopf 20 durch den Griff. Der Griff 12 kann zur leichteren
erstellung einen flachen Bereich 21 aufweisen. Die Schaltkarte 14 wird durch Innennuten
in dem Griff geführt.
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Das Gerät hat einen nachgiebigen ringförmigen Teil bzw. einen Ring
23, der auf dem Ende des Griffs aufsitzt. Eine Riegelbuchse 24 kann zum Verriegeln
des Heizvorrichtungsmantels 11 mit dem Griff 12 vorgesehen sein. Der Mantel 11 ist
vorzugsweise mit einer integrierten Mutter 25 versehen.
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Die Fig. 2 bis 4 zeigen den Mantel 11 für die Heizvorrichtung mit
an seinem rückwärtigen Ende vorgesehener integraler Mutter 25. Der Mantel 11 besteht
vorzugsweise aus rostfreiem Stahl, um dessen Korrosion auf ein tçlindestmaß herabzusetzen
und ihn
hitzebeständig auszubilden. Sein vorderes Ende 26 hat geringeren
Durchmesser und ist mit derart angeordnetem Gewinde 27 versehen, daß es sowohl das
Aufschrauben eines Außenteils als auch das Einachrauben eines Innenteils ermöglicht.
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Entsprechend Fig. 4 hat der Mantel 11 einen im wesentlichen gleichmäßigen
Innendurchmesser 28> ausgenommen im vorderen Teil 20 v der einen kleineren Durchmesser
aufweist.
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Der mantel 11 kann eine Heizpatrone 30 aufnehmen. Die Heizpatrone
30 hat einen solchen Außendurchmesser> daß sie in den Mantel 11 hineinpaßt. Ihr
vorderes Ende ist mit Außengewinde 31 mit verkleinertem Durchmesser ausgebildet,
das bei eingesetzter Heizpatrone in das Innengewinde 27 des Mantels 11 paßt.
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Ein Heizelement 32 hat mit der Heizpatrone 30 Paßsitz und kann aus
die Heizdrähte enthaltendem, beschichteten Keramikmaterial bestehen. Die isolierten
Leitungen oder Litzen für das Heizelement 32 sind bei 33 dargestellt.
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Der hintere Teil der Heizpatrone 30 ist an seinem rückwärtigen Ende
mit einem äußeren konischen Abschnitt 34 versehen, der dem Zweck dient, das Einsetzen
der Heizpatrone 30 in den Mantel 11 zu ermöglichan. Hierzu kann ein in Fig. 4 dargestelltes
Einsetzwerkzeug 35 vorgesehen sein. Wie ersichtlich, ist das Einsetzwerkzeug hohl
ausgebildet und hat an seinem vorderen Ende 36 einen konischen Innenbere:'ch 37,
der auf den außen konischen
rückwärtigen Bereich 34 der Heizpatrone
30 paßt.
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Somit wird die Heizpatrone 30 entsprechend den in Fig. 4 dargestellten
Pfeilen 38 und 40 in den Mantel 11 eingeführt und mittels des Einsetzwerkzeugs 35
nach rechts gedreht. Das Einsetzwerkzeug wird dabei leicht gegen die Heizpatrone
30 gedeckt, so daß die Heizpatrone in das Innengewinde 27 des Mantels 11 eingeschraubt
werden kann. Zur gleichen Zeit sollte das Heizelement 32 in die Heizpatrone 30 eingesetzt
werden, wobei sich die Litze bzw. das Kabel 33 durch den hohlen Bereich des Einsetzwerkzeugs
hindurcherstreckt.
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Nach festem Einschrauben der Heizpatrone 30 kann das Einsetzwerkzeug
35 durch eine die beiden Teile voneinander trennende zusätzliche Drehung ohne weiteres
entfernt werden. Um die Heizpatrone 30 zu entfernen, wird das Einsetzwerkzeug wiederum,
unter Schaffung eines festen Sitzes, in den Mantel 11 eingeführt, was das gegenseitige
Losschrauben der beiden Mile, nämlich des Mantels 11 von der Heizpatrone 30, ermöglicht.
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Entsprechend der gestrichelten Linie in Eg. 2 kann eine Lötspitze
42 auf das Außengewinde 27 des Mantels 11 aufgeschraubt werden. Wie vorstehend erläutert,
tritt häufig ein Festsetzen bzw. Festfressen der Lötspitze auf und es kann beträchtliche
Kraft zu ihrem Entfernen von dem Mantel 11 erforderlich sein.
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Zu diesem Zweck ist die mit dem Mantel 11 integrierte Mutter 25 vorgesehen,
die vorzugsweise sechseckig ausgebildet ist. Somit
kann die Spitze
entfernt werden, indem die Mutter 25 mit einem geeigneten Handschlüssel Sstgehalten
und zum Abschrauben der Lötspitze 42 eine Zange benutzt wird Um das zweckentsprechen
de Entfernen der Lötspitze zu erleichtern, sollte diese nur in Fingerkraftstärke
aufgeschraubt werden.
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Der Mantel 11 hat ausreichende mechanische Steifigkeit, um der beim
Entfernen der Lötspitze 42 erzeugten Torsionskraft zu widerstehen.
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Die Fig. 5 zeigt ein Heizelement 32, das mit einem oder zwei Temperaturfühlern
versehen sein kann. Ein Temperaturfühler -dient dem Zweck, die Temperatur des Heizelements
zu steuern.
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Der andere Temperaturfühler dient dem Zweck, eine Spannung zu erzeugen,
die zum Anzeigen der Temperatur der Heizvorrichtung verwendet werden kann. Es versteht
sich, daß für beide Zwecke ein einziger Temperaturfühler Verwendung finden kann.
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Das Heizelement 32 kann aus einem Keramikkern 45 bestehen, der mit
einer Mehrzahl von sich in Längsrichtung erstreckenden Öffnungen 46 ausgestattet
sein kann. Einer der Temperaturfühler 47 kann dem Zweck dienen, die Temperatur des
Heizelements in der in der genannten US-PS beschriebenen Weise zu steuern. Der Temperaturfühler
47 kann z.B. aus einem Thermistor bestehen. Der andere Temperaturfühler 48 kann
dem Zweck dienen, eine Spannung zu erzeugen, die durch Leitungen 50 einer Temperaturanzeigevorrichtung
51 eingegeben wird. Letztere kann z.B. aus einem OszilloS
fkop
zum Anzeigen der Temperatur der Heizvorrichtung, d.h. der Temperatur der Lötspitze,
bestehen. Andererseits kann bei gewünschter ständiger Äufzeichnung ein Registriergerät,
z.B.
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ein Meßstreifenschreiber, vorgesehen sein.
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Dieser liefert einen bleibenden Nachweis über die Temperatur bei der
jede Einheit gelötet worden ist. Dies kann sich für Kontrolizwecke oder zum Überprüfen
einer großen Anzahl von industriell hergestellten Einheiten als wichtig erweisen.
Die Leitung ~ kabel für die beiden Temperaturfühler 47 und 48 können sich z.B.
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durch die Öffnungen des ermikerns 45 hindurcherstrecken.
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Der elektrische Widerstandsdraht ist bei 52 dargestellt und kann um
den Keramikkern gewickelt sein, der anschließend mit einem geeigneten Material überzogen
sein kann. Die in Fig. 5 auch dargestellte Schaltkarte 14 trägt die elektrische
Schaltung für die Temperatursteuerung.
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Wie oben erwähnt, muß das Gerät in bestimmten Fällen bei einer niedrigen
Spannung und starkem Strom arbeiten. Dies kann sowohl bei Wechselstrom als auch
bei Gleichstrombetrieb geschehen.
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In dem Falle wird das Element 18 zu einem Wärmeerzeugungselement und
dessen Hitze muß sehr schnell von dem Griff 12 abgeleitet werden, um einerseits
ein Beschädigen des Griffs und andererseits das Fallenlassen des Gerätes durch die
Bedienung -person zu verhindern, wenn der Griff zum Anfassen zu heißwird.
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Ein zu diesem Zweck vorgesehener flexibler Wärmeableiter ist in
den
Fig. 6 bis 9 dargestellt. Das Gerät ist wiederum mit einer Litze oder einem Kabel
16 versehen, das von einem metallischen Geflecht 54 umgeben ist, das aus irgendeinem
Metall mit hoher Wärmeleitfähigkeit, z.B. Kupfer oder Aluminium, bestehen kann.
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Das Metallgeflecht 54 kann über die Isolierung der Leitungslitze 15
geschoben sein und sich über etwa 15 cm erstrecken, um ausreichende Wärmeverteilung
vorzusehen.
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Die Litze 16 ist an die Schaltkarte 14 angeschlossen, auf der das
Wärmearzeugungselement 18 angebracht ist, das, wie vorstehend erläutert, aus einem
Leistungstransistor oder einem silikongesteuerten Gleichrichter bestehen kann.
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Wie insbesondere aus Fig. 7 ersichtlich, kann die Schaltkarte 14 mit
mehreren Schaltkreisanschlüssen 55 versehen sein, die aus Kupfer bestehen können
und an die die Esgangsleitungen 56 der Litze für die Stromzufuhr zu dem Gerät angeschlossen
sein können Vorzugsweise, wenn auch nicht unbedingt erforderlich, ist ein Wärmeableiter
57 an der Schaltkarte 14 vorgesehen, der aus einer Kupferplatte bestehen kann. Der
Wärmeableiter ist zwischen dem Heizelement und der Schaltkarte 14 angeordnet.
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Weiterhin ist ein Teil 58 des Geflechts 54 flach ausgebildet und erstreckt
sich unterhalb des Heizelements 18 über die Schaltkarte 14. Es versteht sich naturgemäß,
daß der vordere Teil 58 des Geflechts 54 derart angeordnet sein muß, daß er keinen
elektrischen
Kontakt mit den Schaltkreisanschlüssen 55 hat. Gemäß
Fig. 9 erstrecken sich drei Zuleitungen 60 von dem Heizelement 18 in die Schaltkarte.
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Das Heizelement 18 kann durch eine Mutter und Schraube 61 an der Schaltkarte
14 befestigt sein, um dadurch einen guten Wärmekontakt zwischen dem Heizelement
18, dem vorderen Geflechtteil 58 und dem Kupferwärmeableiter 57 zu schaffen.
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Wie ersichtlich, ist so ein flexibler Wärmeableiter vorhanden der
von dem Heizelement 18 erzeugte Wärme schnellstns verteilt bzw. ableitet. Naturgemäß
ist ein gewisses Temperaturgefälle zwischen dem Heizelement 18 und dem äußeren Ende
des Geflechts an ander Litze 16 vorhanden. Es versteht sich ferner, daß die Litze
16 in der üblichen Weise isoliert sein muß. Aufgrund der Flexibilität von sowohl
Geflecht als auch der Litze ist der Wärmeableiter seinem Wesen nach flexibel, so
daß er die Beweglichkeit des Gerätes nicht behindert.
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Die Fig. 10 bis 30 zeigen verschiedene nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren herstellbare Lötspitzen. Diese Lötspitzen zeichnen sich dadurch aus, daß
sie einen Kupferkern und eine aus Stahl oder Eisen, vorzugsweise aus sog. Armco
Eisen, bestehende Kappe aufweisen. Dieses Material wird üblicherweise für Transformatorkerne
verwendet. Es zeichnet sich durch seine Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion, z.B.
gegen Lötmittelfluß, bei erhöhten Temperaturen aus. Es ist außerdem ohne weiteres
mit Lötmittel
benetzbar und leicht zu reinigen.
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In den Fig. 10 bis 13 sind einige Stufen der Herstellung einer großspatigen
Lötspitze dargestellt. Die Lötspitze besteht aus einem Kupferkern 63 mit einem konischen
Vorderende 64, einem zylindrischen Zwischenstück Cir, einem mit einer Mittelachse
einen kleinen Winkel bildenden, nach hinten konischen Teil 66 und eine hohlen hinteren
Endstück 67 mit vergrößertem Durchmesser, der zum Verschrauben an dem Heizelementmantel
11 niit Innengewinde 68 versehen ist.
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Weiter zeigt die Fig. 10 eine dünnwandige Kappe oder Verkleidung 70,
die vorzugsweise aus Armco Stahl besteht. Die Verkleidung hat eine auf den Kupferkern
63 passende Gestalt und ist dementsprechend mit einem konischen Vorderteil 71 und
einem zylindrischen rückwärtigen Teil 72 ausgebildet. Die Verkleidung ist, wie bei
73 dargestellt, im Inneren hohl, um den konischen Teil 64 aufzunehmen, und hat weiter
einen hohlen zylindrischen rückwErtigen Teil 74, um auf das zylindrische Zwischenstück
65 und den konischen Teil 66 des Kupferkerns 63 zu passen. Der Kern 63 und die Kappe
70 werden nunmehr gemäß Fig. 11 zusammengesetzt, wobei die Kappe einen festen Paßsitz
mit dem Kern hat.Derart wird ein aus Schichten bestehender bzw. zusammengesetzter
Teil 75 gebildet, dessen Vorderende vollständig von der Kappe 70 umgeben ist. Der
aus Kern 63 und Kappe 70, d.h. aus Schichten bzw. Lagen bestehende Teil 75 wird
nunmehr, z.B. durch Anwürgen bzw.
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Aufs tauchen mittels einer geeigneten Würgevorrichtung 76, die die
Form
der Spannhulse einer Drehbank haben kann, verbunden. Beim Anziehen der Spannhülse
wird dementsprechend der hintere zylindrische Teil 72 der Kappe 70 gegen den rückwärtigen
Teil des Kupferkerns 63 gedrückt, wodurch der hintere Bereich des Konusteils 66
aufgrund des Kupferflusses zylindrisch wird. Der fertige Teil ist in Fig. 13 dargestellt
und hat einen gleichmäßigen hinteren zylindrischen Teil 77 mit einer Stahlkappe
78 und einem Kupferkern 80. Der rückwärtige Bereich 67 bleibt unverändert und ist
mit Innengewinde 68 ausgebildet.
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der Somit erleichterÜ#mkehrvorspannteil 66 des Kupferkerns ganz einfach
das Verbinden bzw. Anwürgen und ermöglicht, daß ein Teil des Kupfers nach hinten
fließt.
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Der unverkleidete Bereich 67 des Kupfers kann mit einem geeignete
Metall überzogen sein. Das Überziehen bzw. BesBhichten kann durch Vernickeln oder
Verchroen mit Hartchrom und durch beides erfolgen. Wird der hintere Bereich nur
verchromt, so kann dies vor dem Formen oder Bearbeiten der Lötspitze erfolgen. Wird
er nur vernickelt, so geschieht dies vorzugsweise nach dem Bearbeiten der Lötspitze.
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Eine weitere Ausführung des Gegenstands der Erfindung ist in den Fig.
14 bis 21 dargestellt. Diese ergibt eine sog. kleinspatige Lötspitze bzw. Tauchlötspitze.
Entsprechend Fig. 14 sind wiederum ein Kupferkern 82 und eine Stahl- oder Armco-Eisenkappe
83 vorgesehen. Der Kupferkern 82 kann einen verlängerten bzw. langgestreckten
#konischen
Vorderteil, ein zylindrisches Zwischen stück 84, einen wie oben beschriebenen konischen
rückwärtigen Teil 85 und einen mit Innengewinde ausgebildeten zylindrischen Endteil
86 aufweisen. Die Kappe 83 hat eine zum Aufnehmen des Kupferkerns geeignete innere
Gestalt 87 und ist wiederum mit einer konischen Vorderöffnung und einer rückwärtigen
zylindrischen Öffnung 88 ausgebildet.
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Die beiden Teile werden entsprechend Fig. 15 zum Bilden eines zusammengesetzten
oder aus Schichten bestehenden Teils 90 nunmehr in der vorstehend beschriebenen
Weise zusammengesetzt. Der Teil 90 kann wiederum durch die bei C in Fig. 16 dargestellte
Klemmhülse angewürgt bzw. aufgestaucht oder auf andere Art zu dem in Fig. 17 dargestellten
zusammengesetzten Teil verbunden werden. Der Teil 90 hat einen langgestreckten konischen
Vorderabschnitt 91, ein zylindrisches Zwischenstück 92 und den ursprünglichen hinteren
Abschnitt 86 mit Innengewinde 93.
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Entsprechend Fig. 18 hat der zusammengesetzte Teil 90 nunmehr eine
Gestalt, um den Teil 95 zu schaffen. Dies kann durch Treiben oder Hämmern von Hand
oder mittels einer Ansp-itz-oder Stauchvorrichtung 96 erfolgen. Letztere besteht
aus zwei Teilen 97 und 98, zwischen die der Teil 95 eingeführt wird.
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Der gesamte Teil wird dann schnell getrieben, während ar entsprechend
dem Pfeil 100 um die Lötspitze gedreht wird.
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Als Folge hat der Teil 95 ein konisches Vorderende 101 und einen
konkaven
Zwischenbereich 102 mit einem zylindrischen Endteil 193.
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Entsprechend Fig 19 kann der Teil 95 außerdem mit einer bei 105 dargestellten
Keilform versehen werden, was durch die Presse 106 bewirkt werden kann, die zwei
Seiten des Vorderendes 101 der Lötspitze abflacht.
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Der fertige Teil 95 kann nunmehr mit einer Buchse 108 aus rostfreiem
Stahl versehen werden, die an ihrem rückwSrtigen Ende mit Innengewinde 110 ausgebildet
ist und einen Innendurchmesser aufweist, der auf den hinteren Endteil 86 der Lötspitze
95 paßt. Die Buchse 108 ist dabei mit einer Schulter 111 zum Fest-86 halten durch
den hinteren zylindrischen Endbeil/ausgebildet, so daß die Verriegelungsbuchse 108
auf den Heizelementmantel 11 aufgeschraubt werden kann.
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Die Verriegelungsbuchse 108 besteht vorzugsweise aus rostfreiem Stahl
und kann mit einer Antifestsetzmasse überzogen werden.
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Eine solche Verriegelungsbuchse hat den Vorteil, daß die Lötspitze
nicht direkt von dem Heizvorrichtungsmantel 11 entfernt zu werden braucht, sondern
nur die Verriegelungsbuchse 108 losgeschraubt werden muß. Da die Buchse 108 aus
rostfreiem Stahl besteht, ist sie mechanisch stabil und kann festsetzsicher gemacht
werden.
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Der fertige Teil 95 mit der mit diesem verbundenen Verriegelungsbuchse
108
ist in Fig. 21 dargestellt Entsprechend Fig.22 kann der Schritt des Anbringens einer
Keilform nach Fig. 19 unterbleiben. Ansonsten ist der Teil nach Fig. 22 mit demjenigen
nach Fig. 21 identisch.
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Die Herstellung einer Lötspitze, die sowohl zum Löten als auch zum
Entlösen Verwendung finden kann, ist in den Fig. 23 bis 25 veranschaulicht. So zeigt;
die Fig. 23 einen Kupferkern 110, der mit einer sich in Längsrichtung durch den
Kern hindurcherstreckenden Öffnung 111,112 versehen ist. Der Kupferkern 110 hat
wiederum einen vorderen Teil 113 konischer Form und ein Zwischanstuck 114 zylindrischer
Gestalt mit einem anschließenden Teil 115 mit umgekehrter Abschrägung. Der hintere
Teil 116 ist relativ lang und zylindrisch und mit einer relativ großen inneren Öffnung
111 versehen, während die vordere Öffnung 112 kleineren Durchmesser hat. Die passende
Kappe 117 hat einen konischen Vorderteil 118 und einen zylindrischen rückwärtigen
Teil 120, wobei eine Innenöffnung 121 auf die Bereiche 115 bis 115 des Kupferkerns
110 paßt. Die Kappe ist weiter mit einer abgeschrägten Vorderpitze 122 versehen.
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Die Fig. 24 zeigt die beiden Teile 110 und 117 in zusammengebautem
Zustand, während die Fig. 25 den zusammengesetzten Teil nach seinem Anwürgen bzw.
Aufstauchen im Querschnitt veranschaulicht. Der fertige Teil nach Fig. 25 hat einen
konischen Vorderteil 1211, gefolgt von einem konischen Zwischenstück 125
mit
umgekehrter Abschrägung und weiter gefolgt von dem ursprünglichen zylindrischen
Teil 116 mit seiner zylindrischen Öffnung 111.
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Die Lötspitze gemäß Fig. 25 kann sowohl für Löt- als auch für Entlötarbeiten
Verwendung finden. Zum Entlöten können Luft und geschmolzenes Lot durch die Öffnung
112,111 eingesogen werden.
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Die große Öffnung 111 bildet eine Kammer für die Luft. Es besteht
auch die Möglichkeit, für die verschiedensten Zwecke, z.B. zu Trocknungszwecken,
zum Schrumpfen von Kunststoffrohren, Verformen von Kunststoff u.dgl., heiße Luft
durch die Öffnungen 111 und 112 ausaustoßen, Die Fig. 26 bis 28 zeigen eine Hochleistungslötspitze
mit einem Hochleistungskupferkern 127. Dieser hat einen konischen Vorderteil 128,
gefolgt von einem zylindrischen Teil 130, an der sich zwei zylindrische Teile 131
und 132 mit fortschreitend größeren Durchmessern anschließen. Die entsprechende
Kappe 133 hat wiederum einen konischen Vorderteil 134, einen zylindrischen rückwärtigen
Teil 135 und eine Innenöffnung 136, die über die Bereiche 128 und 130 des Kupferkerns
paßt.
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Die Fig. 27 zeigt den zusammengesetzten Teil 138 nach wissen Anwürgen.
Er besteht aus einem konischen Vorderteil 140, gefolgt von einem zylindrischen Teil
141. Die beiden rückwärtigen zylindrischen Teile 131 und 132 bleiben unverändert.
Das Vorderende 140 kann wiederum, wie in Fig. 28 gezeigt, in der vorbeschriebenen
Weise
mit einem Flachkeil 142 versehen sein.
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Der Hochleistungskupferkern arbeitet in der Form eines Wärmeakkumulators
und hält demnach die Lötspitze selbst unter Hochleistungsbedingungen auf einer gleichmäßigen
Temperatur.
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Anstelle der Verwendung eines Hochleistungskupferkerns ist es auch
angängig, eine Verbindungshülse vorzusehen, die als Wärmeakkumulator dient. Dies
ist in den Fig. 29 und 30 dargestellt. Entsprechend Fig. 29 ist eine Lötspitze vorgesehen,
die z.B. aus der Lötspitze 95 nach Fig. 18 bestehen kann. Naturgemäß kann statt
dessen auch irgendeine andere Lötspitzenart Verwendung finden. Die Lötspitze 95
wirkt nunmehr mit einer Verbindungshülse 145 zusammen, die außen Zylinderform aufweist
und eine große rückwärtige zylindrische Öffnung 146 und zwei angrenzende zylindrische
Öffnungen 147,148 mit fortschreitend kleinerem Durchmesser hat. Damit sind das zylindrische
Zwischenstück 103 und der mit großem Durchmesser ausgebildete zylinrückwärtige drische/Teil
86 der Lötspitze 95 aufnehmbar. Der Lötspitzenbereich 86 wird durch die zwischen
den zylindrischen Öffnungen 147,148 der Hülse 145 gebildete Schulter festgehalten.
Der zusammengesetzte Teil 150 ist in Fig. 30 veransohaulicht.
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Die Verbindungshülse 145 kann aus irgendeinem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit,
z.B. aus Kupfer oder Aluminium, bestehen.
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Wie vorstehend erläutert, kann die Verbindungshülse 145 mit Nickel
oder Chrom oder sowohl Nickel als auch Chrom überzogen sei
Die
Verbindungshülse 145 wirkt für den oben beschriebenen Zweck als Wärme akkumulator.
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#ür bestimmte Zwecke kann es vorteilhaft sein, für den Kupferkern
eine Kappe unterschiedlicher Stärke vorzusehen. Bei relativ dünner Kappe wird die
Wärmeübertragung von oder zu dem Kupferkern gefördert. Andererseits ist bei einer
größeren Dicke der Kappe der sich ergebende aus Schichten bestehende bzw. zusammengesetzt
Teil mechanisch stabiler. Eine solche Spitze 155 ist in Fig. 31 dargestellt. Diese
Spitze ist im ganzen derjenigen nach Fig. 13 ähnlich und hat wiederum einen wie
vorstehend beschriebene Kupferkern 80. Die Stahlkappe bzw. wverkleidung 156 hat
jedoch einen dünnen Vorderteil 157 und einen relativ dickeren rückwärtigen Teil
15#> der eine zylindrische Öffnung 160 bildet.
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Als Folge wird die Wärmeübertragung auf den Spitzenteil 157 der Lötspitze
gefördert. Gleichzeitig ist der rückwärtige Teil 158 mechanisch verstärkt. -Wie
durch die gestrichelten Linien in Fig. 17 veranschaulicht, kann die Stahlverkleidung
161 zu demselben Zweck wiederum einen dickeren bzw. stärkeren rückwärtigen Teil
162 haben. Die Fig. 18 zeigt eine ähnliche Konstruktion, in der wiederum der rückwärtige
Teil 103 der Stahlkappe, wie bei 164 veranschaulicht, stärker sein kann. Fig. 25
zeigt wiederum eine ähnlche Konstruktion, in de die Stahlkappe 124 einen größeren
rückwärtigen Teil 165 haben kann, der wiederum eine gerade zylindrische Öffnung
166 bildet.
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Schließlich kann der aus Schichten bestehende Teil gemäß Fig. 27
eine
Stahlkappe 140 mit einem dickeren bzw. verstärkten rückartigen Teil 168 haben.
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Es versteht sich, daß die vorstehend beschriebene mit gestrichelten
Linien und in Fig 31 dargestellte Konstruktion freigestellt ist und daß es für viele
Zwecke ausreichend sein kann, eine Kappe gleichmäßiger Stärke vorzusehen.
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In einigen Fällen kann der Wunsch bestehen das temperaturgesteuerte
Gerät der in Fig. 1 veranschaulichten Art als Temperatursonde, d.h. einfach zum
Messen der Temperatur einer Lötverbindung oder ähnlicher heißer Objekte, zu verwenden.
Weiter kann der Wunsch bestehen, die Empfindlichkeit der Temperaturanzeige zu variieren.
Wie dies bewirkt werden kann, ist in. Fig. 32 verans chauli ch t.
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Dort ist in dem Kasten 170 ein Digitaltemperaturmesser zur Schaffung
einer Digitaltemperaturanzeige bzw. -ablesung veranschaulicht. Der Stromanschluß
kann durch einen Stecker 171 mit zwei Stromleitungen 172 und einer Erde 169 erfolgen,
Der Strom kann durch den Schalter 1?3 an- und abgeschaltet werden, wobei der Schalter
eine der Stromleitungen 172 unterbricht.
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Weiter ist ein Elektronikmodulator 174 vorgesehen, der die von einem
Temperaturfühler erhaltene Spannung in eine bei 175 veranschaulichte Digitalanzeige
umwandelt.
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Der Diritaltemperaturmesser ist durch einen weiteren Steckeranschluß
176
mit einem temperaturgesteuerten Gerät der in Fig. 1 und 5 veranschaulichten Art
verbunden. Somit schließt der Anschlußstecker 176 die in Fig. 1 und 5 gezeigte Schalkarte
14 an. Das bei 32 schematisch dargestellte Heizelement kann wiederum mit einem Thermistor
47 zum Steuern der Temperatur des Gerätes und einem Thermoelement 48 zum Messen
der Temperatur an der Spitze versehen sein.
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Das Thermoelement 48 hat zwei Leitungen 177, die durch den Anschlußstecker
176 Anschluß in den Elektronikmodulator 174 haben, und zwar mittels eines Schalters
178 mit einem Schalterarm, der an einen Satz abgestufter Widerstände 180 mit jeweils
unterschiedlichem Widerstand oder unmittelbar über die Leitung 181 angeschlossen
werden kann.
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Dementsprechend kann durch Drehen des Schalterarms des Schalters 178
mehr oder weniger Widerstand in den aus den Leitungen 177 und dem Thermoelement
48 bestehenden Schaltkreis eingebracht werden. Auf diese Weise kann, abhängig von
der verwendeten Lötspitzenart, die Empfindlichkeit des Elektronikmodulators 174
variiert werden.
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Es kann, wie dargestellt, ein zu dem Schalter 178 gleichlaufender
weiterer Schalter 182 vorgesehen sein, der die Eingangsstromleitungen 172 mit einem
Watt/Stunden-Messer 183 und über den Anschlußstecker 176 an die Schaltkarte 14 anschließt
Bei
gewünschter Verwendung des Gerätes als Temperatursonde wird die Lötspitze entfernt
und die beiden Schalter 178 und 182 werden so im Uhrzeigersinne gedreht, daß der
Schalterarm des Schalters 178 Anschluß an die Leitung 181 erhält, während der Schalterarm
des Schalters 182 Anschluß mit dem Kontakt 179 erhält und dadurch den Anschluß an
den Watt/Stunden-Messer unterbricht. Dies unterbricht auch die Stromzufuhr zu der
Schaltkarte 14.
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Es kann auch ein an den Eingang des Elektronikmodulators 174 4 ange
schlossener Ausgang, Zwischen- oder Pufferkreis 184 vorgesehen sein, um dadurch
eine Digitaltemperaturanzeige von dem Thermoelement zu erhalten.
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Zu Fig. 2 bis 4 ist eine erfindungsgemäße Ausführungsform beschrieben
worden, die das Entfernen der Lötspitze von dem die Heizvorrichtung umgebenden Mantel
bzw. der Schutzhülle erleichtert. Eine andere Konstruktion, die das Entfernen der
Lötspitze ebenfalls erleichtert und das Beschädigen des Heizelements verhindert,
ist in den Fig. 33 und 34 veranschaulicht.
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So zeigt die Fig. 33 bei 190 eine abgewandelte, zusammengesetzte Schutzhülle
bzw. einen Mantel für das Heizelement. Die Schutzhülle besteht aus einem vorzugsweise
aus rostfreiem Stahl bestehenden zylindrischen Außenmantel 191 und einem Innenzylinder
192 aus Kupfer, die gemeinsam einen zusammengesetzten bzw. aus Schichten bestehenden
Teil bilden. Das Vorderende des Mantels 190 ist durch einen mit einer konischen
Innenöffnung 194 versehenen Kupferkernteil 193 geschlossen. Vorzugsweise
sind
die beiden Teile 191 und 192 so ausgebildet, daß sie einen engen Paßsitz erhaltensund,
wie bei 195 veransuhaulicht, miteinander verschraubt werden. Wie bei 196 veranschaulicht,
ist das Gewinde 195 besonders ausgebildety um eine abgerundete Form zu erhalten.
hierdurch kann man den Innendurchmesser 197 so groß wie möglich halten, um den Wärmefluß
nach vorn zu der Löts-pitze zu verbessern. Andererseits ist der rostfreie Stahl
im wesentlichen korrosionsfest und gestattet das leichte Entfernen der Lötspitze
selbst nach langem Gebrauch. Das Gewinde 195 ist vorzugsweise gerollt bzw. gewalzt.
Die Gewinde spitzen 196 des Gewindes sind verdickt, um dem Gewinde eine maximale
Stärke zu geben. Die Radien der Gewindespitzen 196 und der unteren Bereiche 197
des Gewindes sind so bemessen, daß sie den rostfreien Stahlmantel des aus Schichten
bestehenden Teils nicht wesentlich dehnen. Es versteht sich, daß eine z.B. bei 42
in Fig. 2 veranschaulichte Lötspitze auf das Gewinde 195 aufgeschraubt werden kann.
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Anstatt die Lötspitze unmittelbar auf den Teil nach Fig. 33 aufzu
schrauben, ist es auch möglich, eine vorstehend in Verbindung mit z.B. Fig. 20 beschriebene
Haltebuchse zu verwenden. Eine derartige Haltebuchse 200 ist in Fig. 34 veranschaulicht.
Sie ist mit gerolltem Innengewinde 201 versehen und zum leichten Lösen von einem
rostfreien Stahlmantel der in den Fig. 2 bis 4 veranschaulichten Art ausgebildet.
Der untere Teil bzw. Radius 202 des Gewindes ist schwächer als der obere Teil 203
und würde daher zuerst abbrechen. Es versteht sich, daß normalerweise ein
Brechen
dbs Gewindes erfolgt. Bei Herstellung der Haltebuchse 200 aus rostfreiem Stahl ist
ein Festsetzen bzw. Festfressen höchst unwahrscheinlich. Die Lötspitze 204 ist an
ihrem hinteren Ende mit einem vergrößerten zylindrischen Teil 205 versehen, der
durch den Vorsprung 206 der Haltebuchse 200 festgehalten wird.
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In manchen Fällen kann es wünschenswert sein, ein Zwischenstück bzw.
einen Adapter fur das normale Gewinde des rostfreien Stahlmantels 11 gemäß Fig.
2 bis q vorzusehen. Ein solcher Adapter ist in Fig. 35 dargestellt. Der ursprüngliche
Teil des Mantels ist bei 11' mit Gewinde 27' veranschaulicht. Die Adapterbuchse
208 greift über das Gewinde 27t und ist außen mit dem Gewin e 210 versehen, wie
es in Verbindung mit den Fig. 33 und 34 beschrieben wurde. Ein Teil einer Haltebuchse
211 ist ebenfalls in Fig. 35 dargestellt. Diese Haltebuchse kann mit der Haltebuchse
200 gemäß Fig. 74 identisch sein. Sie ist mit einem Gewinde 212 versehen, dessen
Spitzen relativ spitz und dünn sind, so daß sie leicht von der Haltebuchse frei
kommen. Der Adapter erleichtert das Umstellen eines Werkzeugs mit normalem Gewinde
auf ein solches mit Rollgewinde nach Fig. 33 und 34.
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Die in den Fig. 33 bis 35 dargestellten Konstruktionen haben die nachstehend
genannten Vorteile. Der Außenmantel hat eine größere mechanische Stabilität und
das Gewinde hat eine lange Lebensdauer.
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Der Wärmeweg von dem Heizelement zu der Lötspitze ist verhältnismaßig
groß, um für eine sehr schnelle Wärmeübertragung Sorge zu tragen. Das Problem des
Festsetzens bzw. Festfressens
der Lötspitze wird gelöst und es
wird die Verwendung von dünnen, Hochtemperatur-Lötteilen ermöglicht. Die Gewinde
zeich-nen sich durch hohe Korrosionsbeständigkeit und ein Minimum an Festsetzen
bzw. -fraß#aus. Der Radius der Gewinde hat ein geringes Profil. Die dargestellten
Rollgewinde sind serienmäßig und daher wirtschaftlich herstellbar. Schließlich wird
das Heizelement beim Installieren und Entfernen der Spitze kaum irgendwelchen Beanspruchungen
unterworfen.
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Zusaemengefaßt: Es ist somit ein verbessertes Lötgerät gegeben. Das
neue Lötgerät zeigt eine verbesserte Schutzhülle für das Heizelement, die das Entfernen
der Lötspitze selbst nach langem Gebrauch leicht möglich macht. Dies wird. durch
eine mit dem Mantel des Heizelements integrierte besondere Mutter erreicht, so daß
die Spitze ohne Beschädigen des Heizelementes leicht entfernt werden kann. Außerdem
kann das Heizelement mit ein oder mehreren Temperaturfühlern versehen sein, die
ein Anzeigen der Temperatur ermöglichen. Die Empfindlichkeit des Heizelements kann
entsprechend der benutzen Spitzenart variiert werden und es können verschiedene
Anzeigen vorgesehen sein. Weiter ist ein neues Verfahren zum Herstellen aus Schichten
bestehender Lötspitzen und zu deren, z.B. durch Treiben oder Hämmern erfolgende
Formgebung zu irgendeiner gewünschten Gestalt gegeben. Die dünnwandige Stahlkappe
des Teils kann entweder gleichmäßige oder
ungleichmäßige Stärke
haben, um die Wärmeübertragung an dem Vorderende zu fördern und an dem rückwärtigen
Ende größere mechanische Stabilität vorzusehen. Eine weitere Konstruktion des Heizelementmantels
zeigt Rollgewinde, um ebenfalls das Entfernen der Lötspitze zu erleichtern und eine
bessere Wärmeübertragung zu dieser herbeizuführen.
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