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Die Erfindung betrifft eine Aufschmelz-Widerstandslötvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Die DE-OS 25 33 609 betrifft eine Aufschmelz-Widerstandslötvorrichtung der eingangs genannten Art. Diese bekannte Vorrichtung ist ein schweres, stationäres Gerät, bei dem die Auflagekraft der Elektrodenspitze nicht einstellbar ist. Aus diesem Grund ist dieses Gerät nur für bestimmte Arbeiten einsetzbar.
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Die DE-AS 15 40 816 betrifft einen Schweißkopf für elektrische Widerstandsschweißung, der in einer schweren, stationären Vorrichtung verwendet wird und mit einem den Schweißdruck bestimmenden und einstellenden Element versehen ist, das aus einem auf einer Gewindestange relativ zu einem Drehpunkt der Gewindestange verschiebbaren Gegengewicht besteht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die herkömmlichen Lötvorrichtungen dahingehend zu verbessern, daß eine Abänderung der Schaltung an Ort und Stelle ermöglicht wird, wobei die Vorrichtung alle für ein zuverlässiges Arbeiten erforderlichen Bestandteile in sich aufnimmt und die Auflagekraft der Elektrodenspitze entsprechend den Bauelementen jeweils genau einstellbar ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Hauptanspruch gekennzeichneten Merkmale. Die Unteransprüche enthalten zweckmäßige weitere Ausbildungen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich als transportables Gerät leicht an ihre jeweilige Einsatzstelle bringen. Bei Gebrauch der Vorrichtung wird das Gehäuse geöffnet und es bildet dann einen flachen, als Arbeitsauflage verwendbaren Tisch, wobei die Vorrichtung durch Tragständer auf der Arbeitsauflage getragen wird. Nach der Positionierung der zu bearbeitenden Oberfläche auf der Arbeitsauflage wird die gewichtsbelastete Elektrode von Hand auf die zu bearbeitende Oberfläche geführt und bei Bedarf in ihrer Richtung geändert. Die Elektrodenspitze wird von Hand gegen das Lötmittel auf der Oberfläche gedrückt, während eine am Gehäuse angebrachte Betätigungseinrichtung von Hand betätigt wird, wodurch elektrischer Strom der Elektrodenspitze während einer gegebenen Zeitdauer zum Schmelzen des Lötmittels zugeführt wird.
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Die Widerstandslötvorrichtung nach der Erfindung ist einfacher als herkömmliche große Vorrichtungen. Sie hat zwar eine im wesentlichen gleichartige Arbeitsweise, kann aber zur Abänderung einer gedruckten Schaltung leicht verschickt und an dem Ort verwendet werden, wo die elektronische Ausrüstung installiert ist. Dadurch ist es möglich, zu jeder gewünschten Zeit und bei minimalen Kosten die Schaltung einer großen elektronischen Ausrüstung zur Verbesserung der Arbeitsweise abzuändern. Außerdem wird eine Einsparung von Kosten erzielt, die durch eine lange Unterbrechung des Betriebs des Hauptsystems entstehen würden.
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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt
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Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Arbeitens der Widerstandslötvorrichtung;
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Fig. 2a bis 2c Erläuterungen des Lötvorgangs an einer gedruckten Schaltung;
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Fig. 3 eine Schrägansicht eines Gehäuses zur Aufnahme der Lötvorrichtung;
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Fig. 4 eine Schrägansicht des Gehäuses von Fig. 3 in geöffnetem Zustand;
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Fig. 5 eine teilweise geschnittene Ansicht der Lötvorrichtung in Richtung eines Pfeils 42 in Fig. 4;
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Fig. 6 eine Vorderansicht der Lötvorrichtung;
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Fig. 7 eine Darstellung eines wesentlichen Teils der Lötvorrichtung.
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Zunächst wird das Arbeiten der Lötvorrichtung in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben. Die Widerstandslötvorrichtung nach Fig. 1 enthält eine beheizbare Elektrodenspitze 4, eine Lötenergiequelle 1 zum Zuführen von elektrischem Strom zur Elektrodenspitze, eine senkrecht bewegbare Lötvorrichtung 6, die an ihrem Unterteil die Elektrodenspitze 4 hält und eine Anpreßeinrichtung, die die Lötvorrichtung 6 auf das auf der gedruckten Schaltung 5 befindliche Lötmittel drückt. Die Anpreßeinrichtung kann so ausgebildet sein, daß sie durch ihr Eigengewicht oder durch ein zusätzliches Gewicht 18 eine konstante Last ausübt. Damit die Größe des Gewichts 18 einstellbar ist, werden das Gewicht 18 und das Gegengewicht 20 von einem durch einen Drehpunkt 19 getragenen Hebel getragen. In diesem Fall kann die Anpreßkraft durch Verändern der Größe des Gegengewichts 20 oder der Stellung des Drehpunkts 19 in bekannter Weise eingestellt werden.
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Die Lötvorrichtung 6 ist mit einem Hebel versehen, der durch die Finger einer Bedienungsperson gefaßt und nach oben oder unten bewegt werden kann. Die Lötenergiequelle 1 ist mit einem Schalter 25 verbunden. Der elektrische Strom wird von der Lötenergiequelle 1 zur Elektrodenspitze 4 geliefert, wenn der Schalter 25 eingeschaltet wird. Die Stromzufuhr erfolgt, wenn die Elektrodenspitze 4 die gedruckte Schaltung 5 berührt und das Gewicht 18 über der Lötvorrichtung 6 so auf die Elektrodenspitze wirkt, daß diese Teile vollständig stillstehen. Die Zeitdauer der Stromzufuhr wird mit etwa 0,1 Sekunden gewählt, wobei keine Zeitschwankung zugelassen wird. Die Stromzufuhr erfolgt augenblicklich, so daß die Lötvorrichtung 6 während der Stromzufuhr nicht bewegt werden kann. Die Dauer der Stromzufuhr wird in der Lötenergiequelle 1 voreingestellt.
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Fig. 2a bis 2c sind eine Darstellung des Lötvorgangs. Als erster Schritt wird zunächst ein Lötmittel 23 auf eine Kupferfolie 24 aufgebracht, die eine Schaltung auf der gedruckten Schaltung 5 bildet, vgl. Fig. 2a. Dann wird ein mit einem verdampfbaren Überzug 21 umhüllter Leitungsdraht 22 auf das Lötmittel 23 gelegt. In diesem Zustand wird die Elektrodenspitze 4 von der gedruckten Schaltung 5 in Abstand gehalten. Dann wird gemäß Fig. 2b die Elektrodenspitze 4 durch den Überzug 21 hindurch auf den Leitungsdraht 22 gedrückt und der Elektrodenspitze 4 Strom zugeführt, so daß das Lötmittel 23 schmilzt, während der Überzug verdampft. Hierdurch wird die Kupferfolie 24 mit dem Leitungsdraht 22 verlötet, vgl. Fig. 2c.
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Gemäß Fig. 1 ist das Gewicht 18 so an der Lötvorrichtung 6 befestigt, daß das Gewicht der Lötvorrichtung 6 zusammen mit dem Gewicht 18 über die Elektrodenspitze 4 auf die gedruckte Schaltung 5 ausgeübt werden. Der Berührungsdruck zwischen der Elektrodenspitze 4 und der gedruckten Schaltung 5 wird stabil eingehalten, da die Summe der Gewichte sich nicht verändert. Der Berührungsdruck kann durch das Abgleichsystem fein eingestellt werden durch Verändern der Position des Drehpunktes 19 oder durch Verändern der Größe des Gegengewichts 20. Die senkrechte Bewegung der Lötvorrichtung 6 erfolgt von Hand durch Auf- und Abbewegen des Hebels 17. Somit erfolgt bei Anwendung der Vorrichtung das Absenken der Lötvorrichtung vor der Energiezufuhr von Hand, wobei der Hebel nach dem Absenken losgelassen wird. Dann wird der Schalter 25 eingeschaltet und die Elektrodenspitze 4 aufgeheizt. Die Zeitdauer der Stromzufuhr und die Stromstärke in der Lötenergiequelle sind voreinstellbar. Nach Beendigung der Stromzufuhr wird die Lötvorrichtung 6 durch den Hebel 17 von Hand in die Startposition angehoben.
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Fig. 3 zeigt eine Schrägansicht eines tragbaren Behälters zur Aufnahme der Lötvorrichtung in zerlegtem Zustand.
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Der Behälter besteht aus zwei Gehäusen 31, 32 und ist mit einem Aufhängeriemen 34 und einem Griff 39 versehen. Der Behälter ist ferner zur Erleichterung des Transports an seinem Boden mit Laufrollen 33 versehen, vgl. Fig. 5.
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Fig. 4 zeigt eine Schrägansicht der Lötvorrichtung nach dem Öffnen des Behälters und dem Zusammenbau der dem Behälter entnommenen Bestandteile. Die Gehäuse 31, 32 werden derart umgedreht, daß ihre Außenflächen eine Arbeitsauflage bilden und die beiden Gehäuse durch ein Verbindungsglied 40 miteinander vereinigt sind. Dann werden die Tragelemente 35, 36 an der Arbeitsauflage so befestigt, daß die Lötvorrichtung 6, das Mikroskop 37, eine Beleuchtungslampe 41 usw. getragen werden. Zur Gewichtsverringerung bestehen die Tragelemente aus Rohren. Die Anwendung von mehreren Tragelementen 35, 36 gewährleistet eine ausreichende Festigkeit für das Tragen der Lötvorrichtung 6. Das Mikroskop 37 ist an seiner Linsenfläche mit einer Kreuzmarkierung versehen. Die auf der Arbeitsauflage plazierte gedruckte Schaltung 5 wird durch das Mikroskop 37 beobachtet und auf dem Arbeitsbett vorschriftsmäßig positioniert. Die Lötvorrichtung 6 wird so positioniert, daß ihre Mitte sich auf der Verbindungslinie C zwischen den Gehäusen 31 und 32 befindet, wodurch die Manövrierbarkeit verbessert wird. Die senkrechte Bewegung der Lötvorrichtung 6 erfolgt durch manuelles Auf- und Abbewegen des Hebels 17. In einer Schalttafel 38 befinden sich ein Druckknopf für den Energiezufuhrschalter, Druckknöpfe zum Einstellen der Lötbedingungen usw.
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Weil die Gehäuse 31, 32 Präzisionsteile der Vorrichtung aufnehmen, ist ihre Innenseite vorzugsweise mit einem elastischen Material, etwa Urethanschaum, ausgekleidet.
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Fig. 5 zeigt einen in Richtung des Pfeils 42 gesehenen Schnitt der Vorrichtung von Fig. 4. Die Konstruktion der Lötvorrichtung und der um sie herum befindlichen Teile sind im einzelnen dargestellt. Ein Halter 51 dient zum Halten des Tragelements 35. Es sind Flügelschrauben 49 und 55, ein T-förmiges Winkelstück 48 und eine Relaisklemme 54 vorgesehen. Ein Gegengewichtsarm 52 und ein unterstützendes Gegengewicht 53 dienen zur Einstellung des Lötdrucks. Der Lötdruck kann fein eingestellt werden durch Bewegen des Gegengewichts 53 längs des Gegengewichtsarms 52.
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Die Lötvorrichtung 6 besteht aus einem Schlittenträger 44, einem Schlitten 45, einem Isolierblock 46 und einem Halteblock 47. Die Elektrodenspitze 4 wird vom am Halteblock 47 befestigten Halter 3 gehalten und durch manuelles Auf- und Abbewegen des Hebels 17 nach oben und unten angetrieben.
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Fig. 6 zeigt eine Vorderansicht der Lötvorrichtung von Fig. 4. Wenn der Hebel 17 in Pfeilrichtung nach oben bewegt wird, wird er nach links gedreht und auf einer Ablage 56 abgesetzt, wodurch der Schieber am oberen Totpunkt mit dem Hebel 17 verbunden gehalten wird. Diese Anordnung wird im einzelnen in Verbindung mit Fig. 7 beschrieben.
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Fig. 7 zeigt eine vergrößerte Schrägansicht eines wesentlichen Teils der Lötvorrichtung 6. Der Hebel 17 ist längs einer senkrechten Nut 58 im Schieber 44 auf- und abbewegbar und kann nach links gedreht werden, wenn er die obere Stellung einnimmt, um auf der Auflage 56 aufzuliegen. Der Hebel 17 kann ferner über die Auflage 56 hinaus so weitergedreht werden, daß er längs einer zweiten senkrechten Nut 59 senkrecht verschiebbar ist. Die Anordnung ist so getroffen, daß ein Ausrichtungsunterschied der Elektrodenspitze von 90° besteht zwischen dem Fall, in dem der Hebel 17 längs der ersten Nut 58 nach unten gleitet, und dem Fall, in dem der Hebel 17 längs der zweiten senkrechten Nut 59 nach unten gleitet. Gemäß Fig. 2 ist die von der Elektrodenspitze 4 einzunehmende Ausrichtung festgelegt, wenn sie den Lötabschnitt auf der gedruckten Schaltung berührt. Wenn die Elektrodenspitze 4 die vorschriftsmäßige Stellung verfehlt, muß die Ausrichtung der gedruckten Schaltung verändert werden, da sonst das Löten falsch erfolgt. Bei der Ausführung des Verfahrens ist es häufig schwierig, die Ausrichtung der gedruckten Schaltung zu ändern, da die Arbeit auf der Arbeitsauflage erfolgen muß, die aus den eine beschränkte Fläche aufweisenden Außenflächen der Gehäuse 31, 32 erfolgen muß. Bei der beschriebenen Ausführungsform wird in diesem Fall der Hebel 17 zwischen der ersten Nut 58 und der zweiten Nut 59 umgeschaltet, um die Ausrichtung der Elektrodenspitze zu ändern, anstatt die Ausrichtung der gedruckten Schaltung zu ändern.