DE2713846B2

DE2713846B2 - Soldering tool

Info

Publication number: DE2713846B2
Application number: DE2713846A
Authority: DE
Inventors: Neil James London Borley
Original assignee: ADCOLA PRODUCTS Ltd LONDON
Current assignee: ADCOLA PRODUCTS Ltd LONDON
Priority date: 1976-04-26
Filing date: 1977-03-29
Publication date: 1981-01-29
Also published as: SE433048B; CH613646A5; GB1530029A; AU2346577A; AU504015B2; SE7704138L; DE2713846A1

Description

Die Erfindung betrifft elektrisch beheizte Lötwerkzeuge, die thermostatisch unter Verwendung eines Thermofühlers gesteuert werden, der auf die Arbeitstemperatur der Lötspitze anspricht. Ein Thermoelement stellt einen idealen Thermofühler dar, weil es auf relativ kleine Temperaturänderungen anspricht und klein ist. Dennoch ergaben sich Schwierigkeiten, das Thermoelement dort anzuordnen, wo es genau auf die Temperatur der Lötspitze anspricht, ohne gleichzeitig die normale Arbeitsweise des Werkzeugs zu stören.The invention relates to electrically heated soldering tools that are thermostatically using a Thermal sensor can be controlled, which responds to the working temperature of the soldering tip. A thermocouple is an ideal thermocouple because it responds to relatively small changes in temperature and is small. Nevertheless, there were difficulties in arranging the thermocouple where it was exactly at the temperature the soldering tip responds without disrupting the normal operation of the tool at the same time.

Bei einer konstruktiven Ausführungsform wurde ein Thermoelement in einer Bohrung der Lötspitze angeordnet, so daß es unmittelbar hinter der Arbeitsflä- so ehe der Spitze lag. Theoretisch führt dies zu einer optimalen Steuerung der Temperatur der Lötspitze.In one structural embodiment, a thermocouple was placed in a hole in the soldering tip arranged so that it is immediately behind the work surface before the top lay. Theoretically, this leads to an optimal control of the temperature of the soldering tip.

Diese Konstruktion trägt jedoch beträchtlich zum Preis der einzelnen Lötspitze bei. Außerdem vermindert die Bohrung unmittelbar hinter der Arbeitsfläche der « Spitze auch beträchtlich die Fähigkeit der Lötspitze, Wärme nach vorne zur Arbeitsfläche zu leiten. Es existieren verschiedene andere Konstruktionsmöglichkeiten, jedoch hat sich keine in der Praxis als besonders zufriedenstellend erwiesen. ω>However, this construction adds significantly to the price of the individual soldering tip. Also diminished the hole immediately behind the working surface of the tip also considerably increases the ability of the soldering tip to Conducting heat forward to the work surface. There are various other construction options, however, none have been found to be particularly satisfactory in practice. ω>

Erfindungsgemäß wird ein Thermoelement außerhalb der Lötspitze nahe deren Außenfläche angeordnet, und zwar zwischen der Arbeitsfläche der Lötspitze und der Heizspule. Auf diese Weise ist das Thermoelement in der Lage, auf die Arbeitstemperatur der Lötspitze fast ebenso genau anzusprechen, als wenn es in einer Bohrung unmittelbar hinter der Arbeitsfläche säße, iedoch ohne die Komplikationen, die Lötspitze ausbohren zu müssen. Das Thermoelement liegt im thermischen Weg zwischen der Heizspule und der Arbeitsfläche der Lötspitze, so daß jede thermische Zeitverzögerung auf annehmbare Grenzwerte vermindert wird und dementsprechend die Temperatursteuerung verbessert wird.According to the invention, a thermocouple is arranged outside the soldering tip near its outer surface, and between the working surface of the soldering tip and the heating coil. This way the thermocouple is in able to respond to the working temperature of the soldering tip almost as precisely as if it were in a The hole would sit directly behind the work surface, but without the complications of drilling out the soldering tip to have to. The thermocouple lies in the thermal path between the heating coil and the work surface the soldering tip so that any thermal time lag is reduced to acceptable limits, and accordingly, temperature control is improved.

In der Regel muß man die Heizspule mit einem Schutzrohr umhüllen. Letzteres kann an seinem Vorderende geschlossen sein, wobei das Thermoelement dann vorzugsweise innerhalb des Schutzrohres nahe dessen geschlossenem Ende angeordnet ist. Dies erleichtert den Einbau des Thermoelements und stellt gleichzeitig sicher, daß das Thermoelement vollständig geschützt ist.As a rule, you have to enclose the heating coil with a protective tube. The latter can be done on his Front end be closed, the thermocouple then preferably inside the protective tube is arranged near its closed end. This facilitates the installation of the thermocouple and provides at the same time ensure that the thermocouple is completely protected.

Bei der Mehrzahl der Lötwerkzeuge wird man die Lötspitze in einen rohrförmigen Halter einsetzen, auf den die Heizspule aufgewickelt ist, wobei dann das Thermoelement vorzugsweise mit dem rohrförmigen Halter in thermischem Kontakt steht. Sofern das Schutzrohr nach innen bis zur Berührung mit dem Halter verjüngt ist, kann man das Thermoelement erfindungsgemäß innerhalb des so gebildeten, im Querschnitt dreieckigen Ringraums in einer Tasche an einer elektrischen Isolierung, die den Halter der Spitze umgibt, um ihn gegen die Heizspule abzuisolieren, anordnen.With the majority of soldering tools, the soldering tip will be inserted into a tubular holder which the heating coil is wound, then the thermocouple preferably with the tubular Holder is in thermal contact. If the protective tube goes inwards until it comes into contact with the Holder is tapered, you can the thermocouple according to the invention within the so formed, im Cross-section of triangular annulus in a pocket on electrical insulation that holds the tip surrounds to strip it from the heating coil, arrange.

Bevorzugt weist das Thermoelement eine keramische Umhüllung auf, die thermisch leitfähig, jedoch elektrisch isolierend ist. Diese ungebräuchliche Kombination von Eigenschaften liefert ein handelsüblicher keramischer Kleber. Durch Schaffung einer elektrischen Isolierung zwischen dem Halter der Lötspitze und dem Thermoelement verläuft der gesamte Steuerkreis ungeerdet.The thermocouple preferably has a ceramic sheath that is thermally conductive but electrically is insulating. This unusual combination of properties is provided by a commercially available ceramic Glue. By creating electrical insulation between the tip holder and the thermocouple the entire control circuit is ungrounded.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung. Die Zeichnung zeigt inFurther advantages and features of the invention emerge from the following description of a preferred embodiment in connection with the drawing. The drawing shows in

Fig. 1 eine Ansicht des kompletten Lötwerkzeugs, und zwar am vorderen Ende zum Teil aufgeschnitten;1 shows a view of the complete soldering tool, namely partially cut open at the front end;

F i g. 2 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch das Vorderende des Werkzeugs.F i g. 2 shows, on an enlarged scale, a section through the front end of the tool.

Das dargestellte Lötwerkzeug entspricht in seinem Grundaufbau weitgehend gebräuchlichen Konstruktionen. Es besitzt einen rohrförmigen Halter 6 zur Aufnahme einer Lötspitze 7. Der Halter 6 ist mit einer Isolierschicht 8 überzogen, auf welche eine Heizspule 10 aufgewickelt ist. Letztere ist ihrerseits mit einer Isolierschicht 11 abgedeckt und wird von einem äußeren Schutzrohr 12 umgeben. Das Schutzrohr 12 erstreckt sich ebensoweit wie ein Handgriff 14 des Werkzeugs, der mit einem normalen Kabel 15 verbunden ist. Die interne elektrische Schaltung ist nicht dargestellt, jedoch sei erwähnt, daß das Kabel 15 einen Stromanschluß für die Heizspule 10 sowie weitere Leiter enthält, welche an ein Thermoelement 17 angeschlossen sind. Letzteres überträgt Signale auf eine thermostatische Steuerschaltung.The basic structure of the soldering tool shown largely corresponds to common constructions. It has a tubular holder 6 for receiving a soldering tip 7. The holder 6 is with a Insulating layer 8 coated on which a heating coil 10 is wound. The latter is in turn with a Insulating layer 11 covered and is from an outer Protective tube 12 surrounded. The protective tube 12 extends as far as a handle 14 of the tool, which is connected to a normal cable 15. The internal electrical circuit is not shown, However, it should be mentioned that the cable 15 contains a power connection for the heating coil 10 and other conductors, which are connected to a thermocouple 17. The latter transmits signals to a thermostatic Control circuit.

Wie es am besten aus Fig. 2 hervorgeht, ist das Schutzrohr 12 an seinem Vorderende 13 bis zur Berührung mit dem Halter 6 nach innen abgeschrägt oder verjüngt, um einen ringförmigen Hohlraum 14' von im wesentlichen dreieckförmigem Querschnitt zu bilden. Das Thermoelement 17 trägt eine Keramik-Ummantelung 18, die, wie oben bereits erwähnt, thermisch leitfähig, jedoch elektrisch isolierend ist. Das Thermoelement sitzt in einer Tasche 19 der Isolierschicht 8, so daß die Keramik-Ummantelung mit dem Halter 6 direkt in Berührung steht. Es liegt aiso nur ein sehr kurzerAs is best seen in Fig. 2, the protective tube 12 is at its front end 13 to Contact with the holder 6 beveled or tapered inwardly to form an annular cavity 14 'of to form a substantially triangular cross-section. The thermocouple 17 carries a ceramic jacket 18, which, as already mentioned above, thermally conductive, but electrically insulating. The thermocouple sits in a pocket 19 of the insulating layer 8, see above that the ceramic casing is in direct contact with the holder 6. It is only a very short one

thermischer Weg zwischen der Lötspitze 7 und dem Thermoelement 17, und zwar beträgt dieser Weg die Dicke des Halters b und die der Keramik-Ummantelung 18. Auf diese Weise ergibt sich ein genaues Ansprechen auf die Teniperaturänderungen an der Arbeitsfläche der ^r> Lötspitze 7.thermal path between the tip 7 and the thermocouple 17, and indeed this way, the thickness of the holder b and 18 of the ceramic shell, In this way, a precise response to the Teniperaturänderungen on the working surface of the ^r> tip. 7

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht der Halter der Lötspitze aus rostfreiem Stahl Rostfreier Stahl ist zwar wünschenswert im Hinblick auf die mechanische Festigkeit und die Korrosionsbeständigkeit, stellt jedoch einen schlechten Wärmeleiter dar. Um den Wärmefluß zwischen der Heizspule 10 und der Lötspitze 7 nicht zu behindern, darf die Wandstärke des Halters 6 nur gering sein. Bevorzugte Werte der Wandstärke liegen zwischen 0,2 und 0,6 mm. Stellt man ι -> den Halter 6 abweichend hiervon aus einem guten Wärmeleiter, beispielsweise aus einer Aluminium- oder Kupferlegierung her, so kann man die Wandstärke so dick wählen, daß sich das Thermoelement direkt innerhalb der Wandstärke unterbringen läßt.In the present embodiment, the holder of the soldering tip is made of stainless steel While steel is desirable in terms of mechanical strength and corrosion resistance, is, however, a poor heat conductor. To the heat flow between the heating coil 10 and the Not to hinder the soldering tip 7, the wall thickness of the holder 6 may only be small. Preferred values of the Wall thicknesses are between 0.2 and 0.6 mm. If you put ι -> the holder 6 deviating from a good heat conductor, for example from an aluminum or Copper alloy, you can choose the wall thickness so thick that the thermocouple is directly can be accommodated within the wall thickness.

Von den verschiedenen Metalikombinationen, die für das Thermoelement 17 in Frage kommen, eignet sich ganz besonders die Kombination aus Nickel-Chrom und Nickel-Aluminium, und zwar für denjenigen Temperaturbereich, in welchem ein Lötwerkzeug verwendet wird. Der Durchmesser der Drähte, die das Thermoelement bilden, ist nicht kritisch, jedoch sollte jeder Draht einen Durchmesser von 0,3 mm besitzen. Weitere Kombinationen, die in Frage kommen, sind Eisen/Constantan und Nickei-Chrom/Constantan.Of the various metal combinations which can be used for the thermocouple 17, one is suitable especially the combination of nickel-chromium and nickel-aluminum, specifically for the temperature range in which a soldering tool is used. The diameter of the wires that make up the thermocouple is not critical, but each wire should be 0.3 mm in diameter. Further Possible combinations are iron / constantan and nickei-chromium / constantan.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Electrically heated soldering tool with a thermocouple for thermostatic control of the Heating current, characterized in that the thermocouple (17) is outside the soldering tip (7) near their outer surface between the working surface of the soldering tip and the heating coil (10) arranged isu

2. Soldering tool according to claim 1, characterized in that the heating coil (10) is surrounded by a protective tube (12) closed at its front end (13) and that the thermocouple (17) is arranged within the protective tube near its closed end ' ^?

3. Soldering tool according to claim 1 or 2, characterized by a known tubular holder (6) for the soldering tip (7), with which the thermocouple (17) is in thermal contact. ^2H

4. Soldering tool according to claim 3, characterized in that the protective tube (12) at his front end is tapered until it touches the holder (6) and that the thermocouple (17) within the thus formed annular space (14 ') of r> triangular cross-section in a pocket (19) a electrical insulating layer (8), which surrounds the Fiaker of the soldering tip and holds it against the heating coil (10) isolated, is arranged.

5. Soldering tool according to one of claims 1 to 4, characterized in that the thermocouple (17) carries a thermally conductive, electrically insulating ceramic sheath (18).