-
Bei der Lösung dieser Aufgabe stützt sich die Erfindung auf die Erkenntnis,
daß es für die Betriebssicherheit in explosionsgefährdeten Bereichen nicht ausreicht,
den elektrischen Teil, nämlich das die Betriebsstromquelle bildende Netzgerät, die
-Anschalteinrichtung
und die Zu- und Ableitungen sowie die elektrische
Heizpatrone in an sich bekannter Weise durch geeignete Spannungs- und Strombegrenzung
und Verkapselung .der Betriebselemente eigensicher zu machen. Es muß vielmehr zusätzlich
dafür gesorgt werden, daß die heiße Lötspitze bei Arbeitsunterbrechungen und unsachgemäßer
Ablage des Lötkolbens nicht Schmorbrände auslösen oder das Grubengas entzünden kann.
-
Ausgehend von einem elektrischen Lötgerät der eingangs genannten
Art, sieht die Erfindung zur Lösung der ihr zugrunde liegenden Aufgabe vor, daß
die Anschalteinrichtung und die Anschlüsse der Lötkolbenzuleitung in einem. geschlossenen
Gehäuse eingebaut sind, daß der Lötkolbenhalter eine mit dem Gehäuse mechanisch
verbundene, im wesentlichen ringsum geschlossene Kammer hat, in welcher wenigstens
die die Heizpatrone enthaltende Lötspitze aufnehmbar und in einer Sollage fixierbar
ist, daß ein den Eingriff des Lötkolbens in die Kammer des Lötkolbenhalters überwachender
Detektor vorgesehen ist, der mit der Anschalteinrichtung verbunden ist, und daß
die Anschalteinrichtung ein Schaltgerät zum Schließen und Öffnen des Lötkolben-Betriebsstromkreises
zu einem als Betriebsstromquelle dienenden eigensicheren Netzgerät und eine vom
Detektorsignal gesteuerte Zeitverzögerungsschaltung enthält, wobei die Zeitverzögerungsschältung
so ausgebildet und angeordnet ist, daß sie den Lötkolben-Betriebsstromkreis über
das Schaltgerät unterbricht, wenn der Lötkolben über eine voreingestellte Zeitspanne
aus der Kammer -des Lötkolbenhalters entferntiist.
-
Mit Hilfe dieses eigensicheren Lötgeräts ist erstmals eine Reparatur
an elektrischen bzw. elektronischen Betriebsmitteln zur Beseitigung von Störungen,
wie Drahtbruch an Lötstellen oder auch an Anschlußstellen von elektronischen Bauelementen
auf Leiterplatten, unmittelbar am Einsatzort dieser Betriebsmittel in explosionsgefährdeten
Bereichen, so z. B. in Grubenbauen, -mpglich. Hierdurch werden die Reparaturen wesentlich
vereinfacht und erleichtert und Ausfallzeiten durch Überführung der jeweiligen Komponenten
in explosionssichere Räume vermieden. Erhöht wird auch die betriebliche Sicherheit
in den mit elektrischen bzw.
-
elektronischen Betriebsmitteln ausgestatteten explosionsgefährdeten
Bereichen, dä man bisher in der Praxis kaum ausschließen konnte, daß herkömmliche
Lötgeräte zur Beschleunigung von Reparaturen unter erheblicher Gefährdung von fahrlässigem
Personal benutzt wurden.
-
Der auf die Anschalteinrichtung bzw. deren Zeitverzögerungsschaltung
wirkende Detektor erzeugt ein Ausgangssignal, das sich- ändert, sobald der Lötkolben
aus der geschlossenen Kammer innerhalb des Lötkolbenhalters herausgenommen wird.
Durch diese Änderung des Ausgangssignals des Detektors wird die Zeitverzögerungsschaltung
ausgelöst, die nach einer voreingestellten Zeitspanne von beispielsweise 2,5 bis
3 Minuten den Betriebsstromkreis zum Lötkolben unterbricht, d. h. den Lötkolben
abschaltet. Innerhalb dieser Abschaltverzögerung kann der Lötkolben zur Durchführung
von Lötarbeiten bei voller Heizleistung verwendet werden. Wird der Lötkolben innerhalb
der Verzögerungszeitspanne in den Lötkolbenhalter zurückgesteckt, so wird die Zeitverzögerungsschaltung
in ihren Ausgangszustand zurückgesetzt, bei dem der Betriebsstromkreis über das
Schaltgerät geschlossen ist.
-
Aufgrund dieser Ausbildung des erfindungsgelnäßen
Lötgeräts wird verhindert,
daß der Lötkolben außerhalb des Lötkolbenhalters über die voreingestellte Grénzzeit
von beispielsweise 3 Minuten hinaus beheizt wird. Es besteht daher im Gegensatz
zu berkömmlichen Lötgeräten nicht die Gefahr, daß ein unbedacht außerhalb des Lötkolbenhalters
befindlicherlötkolben in explosionsgefährdeten Bereichen über längere Zeit eingeschaltet
und aufgeheizt bleibt.
-
Sowohl das die Anschalteinrichtung aufnehmende Gehäuse als auch das
mit diesem mechanisch verbundene Gehäuse des Lötkolbenhalters sind yorzugsweise
aus Stahlblech hergestellt. Die Verbindung zwischen diesen beiden Gehäusen kann
durch Schrauben lösbar sein; in alternativer Ausführung sind beide Gehäuse zu einer
festen Baueinheit zusammengefügt.
-
Als Detektor dient vorzugsweise ein an sich bekannter Näherungsinitiator,
der von dem Gehäuse aus in die Kammer des Lötkolbenhalters eingreift und bei Annäherung
des Lötkolbens bzw. dessen in die Kammer vorstehenden Heizstabes verstimmt wird.
Ein geeigneter Schaltabstand zwischen dem Annäherungs initiator und dem Heizstab
des Lötkolbens beträgt beispielsweise 7 mm.
-
Anstelle eines kontaktlosen Fühlers, wie des beschriebenen Annäherungsinitiators,
kann auch ein geeigneter Schaltkontakt in die Bewegungsbahn des Lötkolbens im Lötkolbenhalter
eingreifen. Dieser Schaltkontakt wird je nach Schaltung geöffnet oder geschlossen,
wenn die Lötkolbenspitze im Lötkolbenhalter -geeignet aufgenommen lst.
-
Die Fixierung des Lötkolbens im Lötkolbenhalter geschieht bei einer
bevdrzugten Weiterbildung der Erfindung durch einen mit dem -Lötkolben fest verbundenen
Ringmagneten, der mit einer aus magnetisierbarem Material bestehenden Wand des -Lötkolbenhalters
zusammenwirkt und den Lötkolben festhält, sobald der Lötkolben bis zur Sollstelle
in den Lötkolbenhalter eingesteckt ist.
-
In der Zeitverzögerungsschaltung ist ein veränderliches elektrisches
Bauelement, z. B. ein veränderlicher Widerstand vorgesehen, mit dessen Hilfe die
-Verzögerungszeit in vorgegebenen Grenzen verstellt werden kann.
-
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 einen Vertikalschnitt
durch die weserltlichen mechanischen Komponenten des Lötgeräts, wobei der Lötkolben
in der Sollage im Lötkolbenhalter gezeigt. ist; Fig.2 eine Seitenansicht auf diejenige
Seite des Gehäuses, an der der Lötkolbenhalter befestigt ist, wobei ein Teil der
Außenwand des Lötkolbenhalters weggebrochen ist: und Fig.3 ein Ausführungsbeispiel
der den Betriebsstromkreis öffnenden und schließenden Anschglteinrichtung mit einem
als Annäherungsinitiator ausgebildeten Detektor.
-
Das in den F i g. 1 und 2 dargestellte, als ganzes mit t bezeichnete
Lötgerät hat ein abgeschlossenes Hauptgehäuse a einen an letzteres angebauten Lötkolbenhalter
3 in Form eines köcherförmigen, abgeschlossenen Nebengehäuses und einen Lötkolben
4, dessen Z-uleit tung 5 über eine Kabeleinführung 5 in das Hauptgehäuse 2 geführt
ist. In dem Hauptgehäuse 2. ist eine eine Zeitverzögerungsschaltung enthaltende
Anschalteinrichtung 7 auf einer Montageplatte 8 gehaltert. Die Anschalteinrichtung
7 ist in einem Yergußgehägse in gießharz eingebettet. Sie dient, wie weiter unten
noch
genauer erläutert werden wird, dem Öffnen und Schließen des
Betriebsstromkreises zwischen einer in der Zeichnung nicht dargestellten, über eine
Kabeleinführung 9 (oder auch eine Steckvorrichtung) und eine eigensichere Zuleitung
angeschlossenen eigensicheren Netzgerät und dem Lötkolben 4.
-
Die Heizleistung des Lötkolbens 4 ist in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
bis 15 W; die vom eigensicheren Netzgerät gelieferte Spannung ist auf 15 V und der
Strom auf 1 A begrenzt An der Oberseite des Hauptgehäuses 2 ist ein Schäkel 10 zur
Aufhängung des Lötgeräts 1 schwenkbar angebracht. Bei stationärem Einsatz, so beispielsweise
im Werkstattbereich, kann das Lötgerät 1 beispielsweise über geeignete Einziehbuchsen
mittels Flacheisen an der Wand befestigt werden.
-
Der Lötkolbenhalter 3, der an eine Wand 20 des Hauptgehäuses 2 angeschraubt
ist, besteht wie das Hauptgehäuse aus Stahlblech. Die Wände des den Lötkolbenhalter
3 bildenden Nebengehäuses umschließen allseits eine Aufnahmekammer 30, in welche
der Heizstab 40 zumindest mit dem die Lötspitze 41 tragenden Abschnitt durch eine
untere Bodenöffnung eingeführt und gehalten werden kann. Ein mit der Bodenwand 31
des Nebengehäuses 3 zusammenwirkender Ringmagnet 42, der etwa im Übergangsbereich
zwischen dem Lötkolbengriffteil und dem Heizstab 40 am Lötkolben 4 befestigt ist,
hält den Lötkolben in der in den Fig 1 und 2 dargestellten Sollage etwa auf der
Mittelachse des Nebengehäuses 3. Zur exakten Führung des Lötkolbens innerhalb des
Lötkolbenhalters 3 dient eine auf der Zentralachse angeordnete Hülse 32, die am
unteren Ende konisch erweitert und am oberen Ende mit der Deckwand 33 des Nebengehäuses
3 fest verbunden ist. In der Deckwand 33 sind kleine Belüftungsöffnungen 34 ausgebildet,
die den die Lötspitze 41 aufnehmenden Hülseninnenraum mit der Umgebungsatmosphäre
verbinden. Die die heiße Lötspitze 41 umgebende warme Luft wird in Art einer Kaminwirkung
nach oben durch die Öffnungen 34 abgeführt. Durch Überwinden der auf die Bodenplatte
31 wirkenden Anzugskräfte des Ringmagneten 42 kann der Lötkolben 4 zum bestimmungsgemäßen
Gebrauch aus dem Halter 3 nach unten herausgezogen werden.
-
Ein als Detektor dienender Näherungsinitiator 12 ist in die Grenzwand
20 zwischen dem Hauptgehäuse 2 und dem den Lötkolbenhalter 3 bildenden Nebengehäuse
eingeschraubt. Seine Achse ist vorzugsweise mit der Längsachse des in der Sollage
im Halter 3 gehalterten Lötkolbens 4 in einer gemeinsamen Ebene angeordnet.
-
Der Schaltabstand zwischen dem Initiator 12 und dem Heizstab 40 des
Lötkolbens 4 beträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel etwa 7 mm. Ausbildung
und Funktionsweise des hier als Detektor verwendeten Näherungsinitiators sind bekannt.
Er wird bei Annäherung des Lötkolbens 4 bzw. dessen Lötspitze 41 und Heizstab 40
soweit verstimmt, daß die dabei hervorgerufene Zustandsänderung als Signaländerung
in der mit ihm verbundenen Anschalteinrichtung 7 verarbeitet werden kann.
-
In der - Gehäusewand 20 sind gegenüber dem Detektor 12 seitlich versetzt
zwei als Anzeigen dienende Leuchtdioden 13 und 14 lösbar angeordnet. Sie sind entsprechend
der Seitenansicht gemäß F i g, 2 durch geeignete Fenster in der Gehäusewand 20 von
außen sichtbar. Die Leuchtdiode 13 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel über
eine Klemmenleiste 15 direkt mit der Stromversorgung verbunden und gibt eine
Anzeige
dafür, daß der Anschluß des Lötgeräts 1 zur Stromversorgung bzw. zum eigensicheren
Netzgerät hergestellt ist und das Lötgerät 1 betri.ebsbreÄLt ist Die Leuchtdiode
14 ist über die Klemmleiste 15 mit dem Ausgang der Anschalteinridhtung 7 bzw. dem
Zulei tungsanschluß des Lötkolbens 4 verbunden. Die Leuchtdiode 14 ist erregt, wenn
der Betriëbsstronìireis des Lötkolbens 4 über die Anschaltexnrlkhtung 7 geschlossen
und die Heizpatrone in der Lötspitze 41 beheizt ist.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Schaltung der den Betriebsstromkreis
öffnenden und schlieBenden Anschalteinrichtung 7 und der eingangs und ausgangssei
tig angeschalteten Leuchtdidden 13 und 14 sOwie des Detektors 12 ist in F i g. 3
gezeigt Die die Betriebsbe reitschaft anzeigende Leuehtdiode 13 liegt unbeeinflùßt
von der Anschalteinrichtung 7 in deren Eingangskreis.
-
Der Betriebsstromkreis zu den beiden Adern der Lötkolbenzuleitung
wird über zwei Wechselkotiläkte r eines im Ausgangskreis der AnsehalteinrichtungQiegenden
Relais R geschlossen. Im èntregten Zustand des Relais R befinden sich die beiden
Relaiskontakte rinder in F i g. 3 dargestellten stellungfin der der Betriebsstromkreis
zum Lötkolben unterbrochen ist Die den beiden Relaiskontakten r nahgeordnete zweite
Leicht diode 14 ist daher in diesem Schaltzustand entregt Wird von dem hier als
Näherungsinitiator ausgebildeten Detektor 12 ein Signal an den Schaltverstärker
SV gegeben, das die Detektorverstimmung durch den im Halter 3 gehalterten Lötkolben
4 anzeigt, so ist der Thyristor Th über die an einem Spannungsteiler liegende Steuerelektrode
gezündet und im Durchlaßzustand. Das Relais R ist über den Thyristor Th erregt und
hält die Relaiskontakte t und damit den BetflLebsstrom kreis zum Lötkolben geschlossen.
Sobald durch Entnahme des Lötkolbens 4 aüs der Halterung 3 die Verstimmung des Näherungsinitiators
12 endet, gibt der Schaltverstärker SV ein anders Potential auf seine Mit dem Spannungsteiler
verbundene AuSgVngslèitung. Der Transistor Tsucht daraufhin deti wpijdnctibntran'sistor
UT leitend zu machen. Nach einer Im Steuerkreis von UT angeordneten RC-Schaltung
mit einam eitstellba: ren Widerstand Pt kann der Zeitpunkt nach der Änderung des
Ausgangssignals des Näherungsinitiators 12 eingestellt werden, bei dem der Transistor
UTleitend wird und der Thyristor Th durch Unterbrechung des Hauptstromkreises gelöscht
wird. Das Relais R wird dann entregt und der Betriebsstromkreis zum Lotkolben unterbrochen.
Die über den einstellbaren Widerstand Pt verstellbare Zeitverzögerungsschaltung
70 ist so eingestellt, daß das Relais R entregt wird, wenn der Lötkolben 4 für eine
Zeitspanne von etwa 3 Minuten aus dem Halter 3 entfernt ist. Diese für das bestimmungsgemäße
Arbeiten mit dem Lötkölben jeweils außerhalb des Halters 3 verbleibende Zeit steht
immer wieder zur Verfügung, wenn der Lötkolben in die Halteposition im Halter 3
selbst kurzzeitig zurüektesstèekt wird und der Detektor 12 wieder verstimmt wird.
-
In den Eingangskreis der Anschaltelnrichtung 7 kann auch ein zusätzlicher,
handbetätigbarer Shlter SH eingeschaltet sein, um den Lötkolben trotz Anschaltung
des Geräts 1 an eine Betriebsstromquelle von Hand abschalten zu können.
-
Anstelle der in F i g. 3 gezeigten und zuvor beschriebenen Schaltung
der Anschalteinrichtung und der zu dieser gehörigen Zeitgabeschaltung kann auth
eine andere Anordnung, beispielsweise zeine solche unter Verwendung eines Digitalzählers
verwendet werden,
soweit -diese anordnung geeignet ist, ein Schaltgerät,
beispielsweise ein Relais oder einen elektronischen Schalter eine bestimmte Zeitspanne
von beispielsweise 3 Minuten nach Erhalt eines Detektorsignals zu betätigen. Auch
die in den F i g. 1 und 2 dargestellten Einzelkomponenten und deren relative Anordnung
ist im Rahmen des Erfindungsgedankens vielfach variierbar. So läßt sich beispielsweise
anstelle der magneti-
schen Halterung eine federnde, also mechanische Halterung zur
Fixierung des Lötkolbens 4 verwenden.
-
Wenn der Lötkolben beispielsweise schräg von oben in den Halter 3
eingeführt werden kann, bedarf es besonderer Mittel zur Festlegung des Lötkolbens
4 nicht, da dieser unter Einfluß seines Eigengewichts in der Einstecklage im Halter
gehalten ist.