DE2751731A1 - Elektrischer loetkolben - Google Patents

Description

Dr.-lng. Reirnan König · Dipl.-!ng. Klaus Bergen

Ceciljenallee 76 A Düsseldorf 3O Telefon ASSOCHB Patentanwälte

18.Nov. 1977 31 887 K

Adcola Products Limited, Adcola House, Gauden Road London S.W.4 6LH, England

»Elektrischer Lötkolben"

Die Erfindung "betrifft einen elektrischen Lötkolben mit einer aus einem Mantelrohr bestehenden Lötspitzenhalterung, einem das Metallrohr umgebenden Heizelement und einem das Heizelement umgebenden Schutzrohr.

Üblicherweise gehören zu den Lötspitzenhalterungen derartiger Lötkolben noch Isolierschichten zwischen dem Heizelement und dem inneren Metallrohr und zwischen dem Heizelement und dem äußeren, gleichfalls als Metallrohr ausgebildetes Schutzrohr. Der radiale Spalt zwischen dem äußeren und dem inneren Metallrohr ist am vorderen Rohrende, d.h. an dem der Lötspitze zugewandten Rohrende, regelmäßig mit einem Metallkragen verschlossen. Der Metallkragen wird zunächst auf das innere Metallrohr geschoben, in dieser Stellung vernietet oder in anderer Weise befestigt. Der Metallragen erstreckt sich über eine entsprechende Länge am vorderen Ende des inneren Metallrohrs und verhindert, daß sich das Heizelement

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seinerseits soweit gegen das vordere Ende erstreckt, wie das sonst möglich wäre. Darüberhinaus wirkt der Metallkragen verringernd auf die Löttemperatur. Er nimmt nämlich einen Teil der von dem Heizelement erzeugten Wärme auf, mit der sonst die Lötspitze beaufschlagt wurde.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Verbindung zwischen dem äußeren Metallrohr und dem inneren Metallrohr der Lötspitzenhalterung zu schaffen, die die Anordnung des Heizelements begünstigt und die Löttemperatur bzw. den Wärmefluß zur Lötspitze weniger beeinträchtigt.

Nach der Erfindung wird das dadurch erreicht, daß der Metallkragen durch eine besondere Konstruktion ersetzt wird, in der das äußere Metallrohr der Lötspitzenhalterung am vorderen Ende mit einer Einwärtswölbung versehen istfum mit dem inneren Rohr der Lotspitzenhaltertmg in Berührung zu kommen und so den durch das Heizelement zwischen beiden Rohren verursachten Spalt zu schließen.

In weiterer Ausbildung der Erfindung erstreckt sich das äußere Rohr der Lötspitzenhalterung nach der Einwärtswölbung noch mit einem Teil in Vorwärtsrichtung, also in Richtung der Lötspitze. Mit diesem Teil liegt das äußere Metallrohr an dem inneren Metallrohr der Lötspitzenhalterung. Beide Metallrohre sind dort miteinander verschweißt. Durch den Wegfall des Metallkragens kann der Spalt zwischen dem äußeren und inneren Metallrohr,

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der vorher mit dem Metallrohr eingenommen wurde, dazu genutzt werden, das Heizelement weiter vorwärts in Richtung der Schweißspitze anzuordnen. Das Heizelement kann also dichter an die Arbeitsspitze der Lötspitze gebracht werden. Der Wegfall des Metallkragens verhindert auch einen Wärmeverlust durch den Metallkragen.

Es hat sich gezeigt, daß diese Verbesserung zu einer merklichen Verringerung des Betriebsstromes führt. Diese Verringerung beträgt zwischen 20 und 2596 und bewirkt zusätzlich eine Kühlung des Lötkolbenhandgriffes. Beides resultiert aus dem Umstand, daß das Heizelement mit weniger Leistung beaufschlagt wird bzw. ein größerer Teil der erzeugten Wärme zur Lötspitze geleitet wird.

Das äußere Metallrohr der Lötspitzenhalterung und die von dem Rohr umschlossenen Bestandteile bilden in sich ein selbständiges Bauteil, das am isolierend ausgelegten Lötkolbenhandgriff befestigt wird.Die Befestigung erfolgt durch Verbindung des in der Lötspitzenhalterung angeordneten elektrischen Heizelementes mit der in dem Lötkolbenhandgriff mündenden, flexiblen Elektroleitung. Zur Verbindung dient ein besonderes Verbindungsstück mit sich in Längsrichtung des Lötkolbens erstreckenden Klemmen.

Gegenüber herkömmlichen Verbindungsstücken vereinfacht das in erheblichem Umfange die Verbindung zwischen den Phasen der Elektroleitung und den Anschlüssen des Heizelementes, denn alle Phasen der Elektroleitung können auf die gleiche Länge geschnitten werden. Im übrigen

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wird das Problem einer geeigneten Verbindung zwischen den Anschlüssen und den eigentlichen Wicklungsenden des Heizelementes in besonderer Weise gelöst. Die Anschlüsse werden nach Legen der Wicklungen mit den freien Wicklungsenden verbunden. Vor der Verbindung sind die freien Wicklungsenden und die korrespondierenden Enden der Anschlüsse frei beweglich. Es ist deshalb schwierig, die Verbindung mit der notwendigen Genauigkeit herzustellen.

Um das zu erreichen, werden die Wicklungen des Heizelements nach der Erfindung um ein Isolierrohr gelegt, das einen sich rückwärts vom Heizelement erstreckenden Teil aufweist, mit dem die Anschlüsse mechanisch verankert sind. Die mechanische Verankerung erfolgt mittels einer oder mehrerer Öffnungen in dem Isolierrohr, durch die die Anschlüsse hindurchgeführt werden. Wenn die Anschlüsse in derartiger Weise verankert sind, ist es relativ einfach, die elektrische Verbindung mit den Wicklungsenden des Heizelements herzustellen. Im einzelnen wird das dadurch err eicht, daß sich dte in dem Isolierrohr durch dessen offenes Ende eintretenden Anschlüsse jeweils durch eine Öffnung im Isoliermantel nach außen und zurück zu einer zweiten Öffnung erstrecken und dabei e±E Schlaufe an der Außenseite des Isoliermantels bilden, mit der die Anschlüsse und die freien Wicklungsenden des Heizelements aneinander befestigt sind. Zur Befestigung ist das jeweils zugehörende Wicklungsende durch die Schlaufe hindurchgeführt und in der Schlaufe eingenietet, eingestaucht, eingepreßt oder in anderer Weise gehalten. Ferner ist ein Verschweißen oder Verlöten des Restes

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der durch die Schiaufen geführten freien Wicklungsenden mit den Anschlüssen vorgesehen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Längsansicht eines erfindungsgemäßen elektrischen Lötkolbens in teilweiser Schnittdarstellung und

Fig. 2 einen vergrößerten Längsschnitt durch den Teil des erfindungsgemäßen Lötkolbens, der in Fig.1 nicht im Schnitt dargestellt ist.

Nach Fig. 1 besitzt ein erfindungsgemäßer Lötkolben eine Lötspitze 22. Die Lötspitze 22 ist in einer Lötspitzenhalterung gehalten.Das vordere Ende der Lötspitzenhalterung ist in Fig.1 mit 24 bezeichnet. Die Lötspitzenhalterung besteht aus einem Metallrohr 25, das ein Heizelement 32 umgibt. An dem der Lötspitze 22 abgewandten Ende besitzt das Metallrohr 25 der Lötspitzenhalterung einen Kragen 26. Mit dem Kragen 26 ist die Lötspitzenhalterung an dem verdickten vorderen Ende 28, d.h. dem der Lötspitze zugewandten Ende 28 des Lötkolbenhandgriffs 15 befestigt. Zur Befestigung dienen drei Innensechskantschrauben 29, von denen eine in Fig 1 gezeigt ist und die übrigen gleichmäßig am Kragenumfang verteilt sind.

Das Metallrohr 25 der Lötspitzenhalterung bildet mit dem innenliegenden Heizelement 32 ein selbsttragendes

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bzw. selbständig auswechselbares Bauteil mit elektrischen Anschlüssen 14, die als metallische Drähte oder Metallstreifen aus der Lotspitzenhalterung 25 hervorragen und über ein mit Anschlußklemmen versehenes Verbindungsstück 1, 2 mit den Phasen 11 einer Elektroleitung 12 verbunden sind.

Dazu ist die Elektroleitung vorher in der Zeichnungsebene nach rechts durch den Lötkolbenhandgriff 15 geschoben worden, bis der Block 1, 2 sich außerhalb des Lötkolbenhandgriffes 15 befunden hat. In dieser Stellung konnten die Anschlüsse 14 leicht in die Klemmen des Verbindungsstückes 1,2 gesteckt werden. Nach Anziehen der zu den Klemmen des Verbindungsstücks 1, 2 gehörenden Klemmschrauben 4, ist das Verbindungsstück 1, 2 wieder in den Lötkolbenhandgriff 15 zurückgesteckt und die Lötspitzenhalt erung mit den Schrauben 29 an dem Lötkolbenhandgriff 15 befestigt worden. Mit der Befestigung der Lötspitzenhalterung war der erfindungsgemäße Lötkolben fertig montiert.

Das Verbindungsstück 1, 2 ist derart genau in den Lötkolbenhandgriff 15 eingepaßt, daß die Klemmschrauben 4 ein Zurückschieben des Verbindungsstückes 1, 2 in den Lötkolbenhandgriff 15 verhindern, wenn sie aus dem Verbindungsstück 1, 2 vorragen, weil sie unzureichend angezogen sind.

Fig. 2 zeigt die Lötspitzenhalterung in einem vergrößerten Maßstab gegenüber Fig. 1. Die Lötspitze 22 ist in der Lötspitzenhalterung in einem Metallrohr 30 gehalten.

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Das Metallrohr 30 umschließt die Lötspitze 22 eng und ist an dem der Lötspitze abgewandten Ende 31 geschlossen. Das Ende 31 bestimmt die Länge, mit der sich die Lötspitze 22 in die Lotspitzenhalterung hineinschieben läßt.

Das Heizelement 32 besitzt zwei Wicklungslagen, die auf ein die Wicklungen formendes Isolierrohr 33 gelegt sind. Das Isolierrohr 33 besteht beispielsweise aus Glimmer und sitzt schließend auf dem Metallrohr 30. Außen wird das Heizelement 32 durch ein Isolierrohr 34 umgeben. Das Ganze wird von dem Metallrohr 25 der Lötspitzenhalterung umgeben.

Am vorderen Ende, das ist in der Zeichnungsebene das rechte Ende, ist das äußere Metallrohr 25 der Lötspitzenhalterung mit einer Einwärtswölbung 35 versehen. An der Einwärtswölbung 35 verengt sich das äußere Metallrohr 25 derart, daß es mit einem Teil 36 mit dem inneren Metallrohr 30 in Berührung gelangt. Im Bereich des Teiles 36 sind das äußere Metallrohr 25 und das innere Metallrohr 30 durch Punktschweißung miteinander verbunden.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, bildet die Einwärt swölbung 35 eher eine relativ kantige Schulter als eine bloße Verjüngung. Die Einwärtswölbung 35 ist das Ergebnis eines schrittweisen Pressvorganges, Die Form der Einwärtswölbung 35 erlaubt dem Heizelement 32, sich bis dicht an die Stelle zu erstrecken, an der die Lötspitze aus ihrem Lötspitzenhalter heraustritt.

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Das hintere Ende 31 des inneren Metallrohres 30 ist mit einer Isolierschicht 40 versehen. Die Isolierschicht hat die Form einer Scheibe. Von dieser scheibenförmigen Isolierschicht 40 erstreckt sich in dem Isolierrohr 33 eine Trennwand 41 aus Isoliermaterial in dessen Längsrichtung zwischen die Anschlüsse 14 des Heizelementes 32. Dadurch verhindert die Trennwand 41 einen elektrischen Kontakt zwischen den beiden Anschlüssen 14, die überdies mit Isoliermänteln 42 bzw. Isoliermuffen versehen sind.

Obwohl in der Praxis die Gefahr einer Dehnung bzw. anderer auf die Anschlüsse 14 wirkender Kräfte sehr gering ist, ist es äußerst wichtig, daß keine Kräfte auf das Heizelement 32 übertragen werden. Dazu erstreckt sich jeder aus einem dünnen Metalldraht oder Metallstreifen bestehender Anschluß 14 durch eine Öffnung 45 in dem das Heizelement 32 tragenden Isolierrohr nach außen. Von der Öffnung 45 erstreckt sich jeder Anschluß 14 nach vorwärts, also in Richtung der Lötspitze 22, bildet eine flache Schlaufe 46 und verläuft nach hinten, also in der der Lötspitze 22 abgewandten Richtung. Dicht an dem der Lötspitze 22 abgewandten Ende besitzt das Isolierrohr 33 für jeden Anschluß 14 eine zweite Öffnung 48. Der gegen das Rohrende außen am Isolierrohr 33 verlaufende Anschluß 14 tritt durch die öffnung 48 hindurch, erstreckt sich an der Innenseite des Isolierrohres 33 weiter gegen das Rohrende und ist schließlich mit seinem Ende 49 um das Rohrende herum nach außen gebogen. Dadurch ist jeder Anschluß 14 fest im Isolierrohr 33 verankert.

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Das mit jedem Anschluß 14 korrespondierende Wicklungsende des Heizelementes 32 wird von der Schlaufe 46 umschlossen. Die Schlaufe 46 hält das Wicklungsende durch Vernietung, Stauchung oder sonstige Zusammenpressung. Das aus der Schlaufe 46 herausragende freie Wicklungsende liegt zwischen den hin- und hergehenden Abschnitten des Anschlusses 14 und ist mit einem oder beiden einander gegenüberliegenden Abschnitten im Bereich der Öffnungen 45 an der Stelle 50 verschweißt. Der nach dem Verschweißen verbleibende, nicht dargestellte Teil des freien Wicklungsendes ist um den Anschluß 14 zwischen den öffnungen 45 und 48 herumgewickelt und mit dem Anschlußende 49 verschweißt. Die Schweißung erfolgt, bevor letzteres um das Rohrende des Isolierrohres 33 herumgebogen wird.

Infolgedessen werden die verschiedenen elektrischen Verbindungen und Teile fest zusammengehalten und ist die Gefahr einer Unterbrechung der zu den Wicklungen führenden elektrischen Leitungen so gut wie ausgeschlossen. Das bezieht sich auf die Verbindung der Anschlüsse 14 an deren der Lötspitze 22 zugewandten Ende mit dem Heizelement 32. Am anderen Ende sind die Anschlüsse 14 über das Verbindungsstück 1, 2 mit den Phasen 11 der elektrischen Leitung 12 verbunden. Da das Verbindungsstück 1, 2 nicht in den Lötkolbenhandgriff 15 eingeführt werden kann, wenn seine Klemmschrauben 4 nicht vollständig, d.h. fest angezogen sind, gilt für die Verbindung der Anschlüsse 14 mit den Phasen 11 der Elektroleitung 12 das gleiche wie für die Verbindung mit dem Heizelement 32.

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Die Elektroleitung 12 erstreckt sich in Längsrichtung des Lötkolbenhandgriffes von dem Verbindungsstück 1, 2 nach hinten, also in der der Lötspitze 22 abgekehrten Richtung. Die Elektroleitung 12 trifft am offenen Ende 16 des Lötkolbenhandgriffes 15 aus diesem aus. Vor dem Ende 16 ist die Elektroleitung 12 durcn eine Klemmschraube 18 aus Isoliermaterial in dem Lötkolbenhandgriff arretiert. Die Klemmschraube 18 wird durch die Wandung des Lötkolbenhandgrxffes 15 und durch einen sich im Lötkolbenhandgriff befindenden Einsatz 19 gegen die Elektroleitung 12 geschraubt. Der Einsatz 19 ist in dem Lötkolbenhandgriff 15 durch eine in Umfangsrichtung verlaufende Rippe 20 gehalten, die an dem Lötkolbenhandgriff 15 angeformt oder in sonstiger Weise befestigt ist.

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Claims (6)

Adcola Products Limited, Adcola House, Gauden Road London S.W.4 6LH, England Patentansprüche:

1. Elektrolötkolben mit einer aus einem Metallrohr bestehenden Lötspitzenhalterung, einem um das Metallrohr gelegten elektrischen Heizelement und einem schützenden äußeren, das Heizelement umgebenden Metallrohr, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Metallrohr (25)an dem der Lötspitze zugewandten Ende mit einer Einwärtswölbung(35)versehen ist, die den durch das Heizelement (32)zwischen beiden Metallrohren (25, 30) verursachten Spalt schließt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das äußere Metallrohr(25) jenseits der Einwärtswölbung (35) noch mit einem Teil (36) in Richtung der Lötspitze (22) erstreckt und mit dem inneren Metallrohr (30) in Berührung steht und mit diesem verschweißt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß das Heizelement (32) um ein Isolierrohr (33)gelegt ist, der einen sich rück-

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wärts, in der der Lötspitze (22) abgekehrten Richtung über das Heizelement (32) hinaus erstreckenden Teil aufweist,an dem die mit den freien Wicklungsenden des Heizelementes (32) elektrisch verbundenen Anschlüsse (14) mechanisch befestigt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierrohr (33) Öffnungen 45 und 48) aufweist, durch die die Anschlüsse (14) zur Befestigung hindurchgeführt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Anschlüsse (14) in dem Isolierrohr (33) durch dessen offenes Ende eintreten, durch eine Öffnung (45) in dem Isolierrohr (33) nach außen hindurchgeführt, gegen das hintere Rohrende des Isolierrohrs (33) zurück und durch eine dort angeordnete zweite Öffnung (48) wieder nach innen geführt sind und an der Außenseite des Isolierrohrs (33) eine Schlaufe (46) bilden, in der die freien Wicklungsenden des Heizelementes (32) befestigt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse(14) aus Metallstreifen bestehen.

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