DE708908C

DE708908C - Soldering iron with electrical heating

Info

Publication number: DE708908C
Application number: DES131956D
Authority: DE
Inventors: Ernst Sachs
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1938-05-05
Filing date: 1938-05-05
Publication date: 1941-07-31

Description

Lötkolben mit elektrischer Beheizung Es sind Lötkolben bekannt mit wärmeleitendem flachem Gehäuse und auch solche mit keramischem Heizkörper. Die Wärmeführung durch das Gehäuse und die flache Form des Gehäuses bieten den Vorteil, daß Überschüssige Wärme während der Zeit, in der der Lötkolben nicht benutzt wird, abstrahlt.- Der keramische Werkstoff spart ausländische Werkstoffe (Glimmer) und ist erheblich billiger als Glimmer.Soldering iron with electrical heating There are known soldering irons with thermally conductive flat housing and also those with ceramic heating elements. The heat management due to the housing and the flat shape of the housing offer the advantage that excess Radiates heat when the soldering iron is not in use Ceramic material saves foreign materials (mica) and is considerably cheaper than mica.

Aber .die Einführung dieser nützlichen Merkmale brachte gegenüber dem- schon früher bekannten Lötkolben mit rundem oder fast quadratischem Querschnitt, mit Wärmeführung durch einen innenliegenden Leitkörper und mit Glimmerisolation oder ähnlichen Ausführungen die Nachteile, daß: die Heizleistung, bezogen auf das Gewicht, verringert wurde, daß viele Einzelteile notwendig wurden und vor allem, daß die Auswechslung der Heizkörper sehr umständlich wurde; denn keramische Heizkörper von flacher Form enthalten, wenn man die Leiteranordnung von dien runden Formen überträgt, verhältnismäßig viel Isolierstoff im Verhältnis zum Raumbedarf der Leiter. Die Heizkörper können dabei nicht ,ähnlich den runden Heizkörpern als eine Art Verlängerung des Kolbenstiels ausgeführt werden, so daß, man sie ohne weiteres mit diesem herausziehen kann.But. The introduction of these useful features brought about the previously known soldering iron with a round or almost square cross-section, with heat conduction through an internal conductive body and with mica insulation or similar designs have the disadvantages that: the heating power, based on the Weight, was reduced, so that many individual parts were necessary and, above all, that the replacement of the radiators was very cumbersome; because ceramic radiators of flat shape when considering the ladder arrangement of the round shapes transfers, a relatively large amount of insulating material in relation to the space required by the ladder. The radiators cannot do this, similar to the round radiators as a kind of extension of the piston stem, so that you can pull them out with this easily can.

Die Erfindung, betrifft einen Lötkolben mit elektrischer Beheizung und mit einem den Heizdraht aufnehmenden Körper aus keramischem Material.The invention relates to a soldering iron with electrical heating and with a body made of ceramic material which accommodates the heating wire.

Durch die Erfindung soll die hohe Heizleistung, Einfachheit und leichte Zerlegbarkeit :der Lötkolben mit innerer Wärmeführung und annähernd rundem Querschnitt mit den ob.engenannten Vorteilen der Kolben mit flachem wärmeleitendem Gehäuse und entsprechend geformten keramischen Heizkörpern vereinigt werden.The invention aims to provide high heating power, simplicity and light weight Can be dismantled: the soldering iron with internal heat conduction and an almost round cross-section with the above-mentioned advantages of the piston with a flat, thermally conductive housing and appropriately shaped ceramic radiators are combined.

Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Kolben als flaches, den Heizkörper eng umschließendes und bis auf eine Öffnung für die Einführung des Heizkörpers allseitig geschlossenes Gußgehäuse aus wärmeleitendem Material ausgebildet ist, an dem an der Einfü@hröffnung des Heizkörpers ein: geschlitztes Halsstück für die Befestigung des L tkolbenstiels angegossen ist, und daß der Heizkörper aus einer Platte aus keramischem Werkstoff besteht, in der beiderseitig parallel. verlaufende Rillen mit nach innen erweitertem Querschnitt angebracht sind, in dienen die wendelförmigen Heizleiter liegen. Der Lötkolbenstiel dient als Widerlager für den im Gehäuse befindlichen Heizkörper. Die LötkoIbenspitze wird unmittelbar auf das Gußgehäuse aufgesetzt.This is achieved according to the invention in that the piston is a flat, the radiator tightly enclosing and except for an opening for the introduction of the radiator, cast housing made of thermally conductive material, which is closed on all sides Material is formed on which at the insertion opening of the radiator a: slotted Neck piece for the attachment of the piston handle is cast on, and that the radiator consists of a plate made of ceramic material in which both sides are parallel. running grooves with inwardly widened cross-section are attached to serve the helical heating conductors lie. The soldering iron handle serves as an abutment for the radiator in the housing. The tip of the soldering iron will open immediately the cast housing put on.

Die Erfindung und ihre besonderen Vorteile werden im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen beschrieben.The invention and its particular advantages are set out below Hand described by embodiments.

In der Zeichnung zeigen: Fig. i einen Längsschnitt durch den Kolben, Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie II-Il der Fig. i, Fig.3 einen weiteren Schnitt nach Linie III-III der Fig.i. Fig. q. einen Lötkolben ähnlich wie Fig. i mit zwei Spitzen, Fig.5 einen Heizkörper mit metallischem Mantel und Fig.6 eine Aufsicht auf den Heizkörper nach Fig.5, zum Teil im Schnitt.In the drawing: FIG. 1 shows a longitudinal section through the piston, FIG. 2 shows a cross section along line II-II in FIG. 1, FIG. 3 shows a further section according to line III-III of Fig.i. Fig. Q. a soldering iron similar to Fig. i with two Tips, Fig. 5 a radiator with a metallic jacket and Fig. 6 a top view on the radiator according to Figure 5, partly in section.

Wie Fig. i zeigt, besteht der Lötkolben aus einem flachen gegossenen Gehäuse. Die flache Form ist wesentlich, um eine günstige Ausbildung des Heizkörpers und gleichzeitig eine ausreichende Ableitung der Wärme während der Arbeitspausen zu erreichen. Das Gehäuse kann aus Kupfer sein, es ist jedoch zweckmäßig, hierfür Aluminium oder eine Aluminiumlegierung oder Messinglegierung oder auch Grauguß zu verwenden. Diese Materialien haben den Vorteil, daß sie bei Erhitzung nicht so stark oxydieren wie Kupfer, das bekanntlich stark zundert.As Fig. I shows, the soldering iron consists of a flat cast Casing. The flat shape is essential for a favorable design of the radiator and at the same time sufficient heat dissipation during work breaks to reach. The housing can be made of copper, but it is practical for this Aluminum or an aluminum alloy or brass alloy or gray cast iron too use. These materials have the advantage that they are not as strong when heated oxidize like copper, which is known to scale strongly.

Die eigentliche Kolbenspitze 2 besteht aus Kupfer. Sie ist in die vordere Stirnseite des Gehäuses eingeschraubt. Das Gehäuse i ist allseitig geschlossen und nur an der unteren Schmalseite offen, um das Einschieben des Heizkörper 3 zu ermöglichen. Die Seitenwände 4 und 5 sind zweckmäßig in ihrem Querschnitt so gestaltet, daß ihre Stärke zur Kolbenspitze hin zunimmt entsprechend der zunehmenden Wärmemenge, die durch die Seitenwände zur Kolbenspitze hin geleitet wird. Auf den Seitenwänden sind Rippen 6 angebracht, die einmal den leitenden Querschnitt verstärken, zum anderen die Oberfläche der Seitenwände vergrößern. Hierdurch wird eine genügende Kühlung des Gehäuses erreicht, wenn bei gleichbleibender Wärmezufuhr zur Kolbenspitze keine Wärme abgenommen, d. h. nicht gelötet wird.The actual piston tip 2 consists of copper. She's into that screwed in the front face of the housing. The housing i is closed on all sides and only open on the lower narrow side to allow the heating element 3 to be inserted enable. The side walls 4 and 5 are expediently designed in their cross-section so that that their strength increases towards the piston tip according to the increasing amount of heat, which is passed through the side walls to the piston tip. On the side walls ribs 6 are attached, which reinforce the conductive cross section on the one hand, and on the other hand increase the surface area of the side walls. This ensures sufficient cooling of the housing if, with constant heat supply to the piston tip, none Heat removed, d. H. is not soldered.

An den Seitenwänden q und 5 sind an der r`ünterseite zwei Teile 8 und 9 angegossen, die ein Halsstück zur Befestigung eines Eisenrohres io bilden, das durch eine Schraube i i an den Teilen 8 und 9 befestigt ist.On the back of the side walls q and 5 there are two parts 8 and 9 molded, which form a neck piece for fastening an iron pipe io, which is attached to parts 8 and 9 by a screw i i.

Zum Abschluß der unteren Öffnung des Gehäuses i dient ein besonders geformtes Isolierstück 12 aus keramischem Material, das gleichzeitig Kanäle 13 für die Aufnahme der zu dem Heizkörper führenden Leitungen i ¢ besitzt.To close the lower opening of the housing i, a specially shaped insulating piece 12 made of ceramic material is used, which at the same time has channels 13 for receiving the lines i ¢ leading to the radiator.

Das keramische Abschlußstück 12 ist im unteren Teil so geformt, daß es in das Eisenröhr i o hineinragt. Es kann hierin durch die Schraube i i zusätzlich befestigt werden. Die Drähte i q. sind in bekannter Weise zu einer Porzellanklemme 15 geführt, an die auch die Zuleitung angeschlossen ist.The ceramic end piece 12 is shaped in the lower part so that it protrudes into the iron tube. It can be added here by the screw i i be attached. The wires i q. are in a known manner to a porcelain clamp 15 out to which the supply line is also connected.

Der in dem Kolben eingesetzte Heizkörper 3 besteht aus einem ein- oder mehrteiligen, plattenförmig ausgebildeten keramischen Körper und hat Ausnehmungen i; für die Aufnahme zweier nebeneinanderliegender Heizspiralen 18, i g. Die Ausnehmungen sind durch Schlitze 20 in den Längsseitenflächen des keramischen Körpers nach außen zu geöffnet. Die Schlitze sind nach außen zu erweitert, um eine möglichst große Ausstrahlung der Heizspiralen zu ermöglichen. Die Schlitze laufen nicht über die ganze Höhe des keramischen Körpers. Die durch die runden Kanäle und durch die Schlitze gebildeten Stege 2 i aus keramischem Material sind oben und unten durch Brücken 22 verbunden. Hierdurch wird die Festigkeit der Stegenden erhöht. Diese Enden sind verhältnismäßig dünn, weil die einzelnen Kanäle an den oberen und unteren Schmalseiten durch Ausnehmungen 23 miteinander verbunden sind. Diese Ausnehmungen dienen dazu, die umgebogenen Teile der Drahtspiralen aufzunehmen. Man erreicht so, daß diese völlig innerhalb des keramischen Körpers verlaufen.The heating element 3 used in the piston consists of a single or multi-part, plate-shaped ceramic body and has recesses i; for receiving two adjacent heating coils 18, i g. The recesses are outwardly through slots 20 in the longitudinal side surfaces of the ceramic body to open. The slots are to be widened outwards to be as large as possible To enable radiation of the heating coils. The slots don't run over that full height of the ceramic body. The through the round channels and through the slits formed webs 2 i made of ceramic material are above and below by bridges 22 connected. This increases the strength of the web ends. These ends are relatively thin, because the individual channels on the upper and lower narrow sides are connected to one another by recesses 23. These recesses are used to to pick up the bent parts of the wire spirals. One achieves so that this run completely within the ceramic body.

In Fig. ¢ ist ein Lötkolben ähnlich Fig. i dargestellt. Er weicht jedoch in zwei Richtungen von dem in Fig. i dargestellten Lötkolben ab, einmal sind an diesem Lötkolben zwei Spitzen angebracht, zum anderen sind zwei Heizkörper und eine besondere Mittelrippe im Gehäuse vorgesehen.In Fig. ¢ a soldering iron similar to Fig. I is shown. He gives way but in two directions from the soldering iron shown in Fig. i, once Two tips are attached to this soldering iron, on the other hand there are two radiators and a special center rib is provided in the housing.

Die Anordnung von zwei oder mehr Spitzen hat folgende Vorteile: Die Möglichkeit, die beim Löten abgegebene Wärme ständig. zu ersetzen, d. h. die Temperatur der Spitzen auch beim Löten auf einem 'konstanten Wert zu 'halten, ist beschränkt. Die Wärmeleitfähigkeit von Metall ist begrenzt, d. h. das Temperaturgefälle, um eine entsprechende Wärmemenge durch das Metall hindurch übertragen zu können, ist verhältnismäßig groß. Würde man einen Lötkolben mit elektrischer Beheizung so einrichten, daß beim Löten die Temperatur der Spitze wirklich konstant bleibt, so würde in den Arbeitspausen, in denen keine Wärme von der. Spitze abgenommen wird, eine üb-ermäßige Erhitzung des Lötkolbens und damit auch des elektrischen Heizkörpers eintreten. Dies ist aber mit Rücksicht auf die Lebensdauer des Heizkörpers nicht zulässig. Praktisch ist man daher gezwungen, beim Löten eine erhebliche Temperatursenkung der Spitze in Kauf zu nehmen bzw., wenn dies mit Rücksicht auf .das Löten nicht zulässig ist, einen verhältnismäßig ;großen Lötkolben zu verwenden. Dieser Ausweg hat aber den Nachteil, daß. das Gewicht des Lötkolbens das Arbeiten mit dem Kolben erschwert.The arrangement of two or more tips has the following advantages: The Possibility to keep the heat given off during soldering. to replace, d. H. the temperature Keeping the tips at a 'constant value' during soldering is limited. The thermal conductivity of metal is limited, d. H. the temperature gradient, in order to be able to transfer a corresponding amount of heat through the metal, is relatively large. Would you have a soldering iron with electric heating like that set up that the temperature of the tip really remains constant during soldering, so would be in the work breaks when there is no heat from the. Tip is removed, excessive heating of the soldering iron and thus also of the electric heater enter. However, with regard to the service life of the radiator, this is not the case permissible. In practice, one is therefore forced to lower the temperature considerably when soldering the tip to be accepted or, if this is not in consideration of the soldering it is permissible to use a relatively large soldering iron. This way out but has the disadvantage that. the weight of the soldering iron working with the iron difficult.

Durch die Anordnung von zwei Heizkörpern in Verbindung ; mit einer Mittelrippe im Gehäuse kann die Leistung des Kolbens wesentlich gesteigert werden, ohne nennenswerten Materialaufwand.By arranging two radiators in connection; with a Center rib in the housing, the performance of the piston can be increased significantly, without significant material expenditure.

In Fig. 4 ist das: Lä:tkolbengehäuse mit 3o bezeichnet. Mit dem Gehäuse sind zwei Spitzen 31, 32 verbunden. Die Spitze 31 bildet einen festen Teil mit dem Gehäuse; sie kann aber auch mit diesem lösbar verbunden sein. Eine sehr vorteilhafte lösbare Verbindung zeigt der linke Teil der Fig.4. Am Gehäuse ist .ein konischer Ansatz 33 angebracht. Die Spitze 32 weist eine konische Aussparung 34 auf, die" an dem konischen Ansatz 33 anliegt. Die Verbindung erfolgt durch eine Schraube 35, die sowohl in die Spitze 32 als auch in den konischen Ansatz 33 hineingeschraubt isst.In FIG. 4, the piston housing is denoted by 3o. Two tips 31, 32 are connected to the housing. The tip 31 forms a fixed part with the housing; but it can also be releasably connected to this. The left part of FIG. 4 shows a very advantageous detachable connection. A conical extension 33 is attached to the housing. The tip 32 has a conical recess 34 which rests on the conical extension 33. The connection is made by a screw 35 which is screwed into both the tip 32 and the conical extension 33.

Das Gehäuse besitzt zwei flache Ausnehmungen 36, 37 für die Aufnahme von .zwei Heizkörpern 38, 39. Beide Heizkörper sind durch eine Rippe 40 des Gehäuses voneinande.r getrennt, die wesentlich an der Wärmeleitung teilnimmt. Da diese Rippe im Betrieb sehr hoch erwärmt wird, wird das Gehäuse 30 oder auch nur die Rippe zweckmäßig aus einer Messinglegierung, z. B. Dieltametall, hergestellt.The housing has two flat recesses 36, 37 for receiving it of .zwei radiators 38, 39. Both radiators are through a rib 40 of the housing voneinande.r separated, which participates significantly in the conduction of heat. Because this rib is heated very high during operation, the housing 30 or just the rib is appropriate made of a brass alloy, e.g. B. Dieltametall manufactured.

Die übrige Ausbildung des Lötkolbens nach Fig.4, die in der Zeichnung nicht wiedergegeben ist, entspricht der Fig. i.The rest of the training of the soldering iron according to Fig.4, which is shown in the drawing is not shown, corresponds to Fig. i.

Gemäß Fig.5 und 6 ist der Heizkörper mit Metall umgossen. Diese Ausbildung des Heizkörpers hat den Vorteil, daß eine ,gute Wärmeleitung vom Heizkörper zum Metall erreicht und der Zutritt von Sauerstoff zum Heizkörper verhindert wird. Die gute Wärmeleitfähigkeit vermindert die Betriebstemperatur der Heizdrähte. Der luftdichte Abschluß verhindert das Oxydieren der Heizdrähte. Beide Maßnahmen sind geeignet, die Lebensdauer der Heizdrähte wesentlich zu verlängern.According to Fig.5 and 6, the radiator is encased with metal. This training the radiator has the advantage that good heat conduction from the radiator to the Metal reaches and the access of oxygen to the radiator is prevented. the good thermal conductivity reduces the operating temperature of the heating wires. The airtight Closure prevents the heating wires from oxidizing. Both measures are suitable to extend the service life of the heating wires significantly.

Der keramische Teil des. Heizkörpers hat im wesentlichen die aus den Fig. i bis 4 bekannte Form. Er setzt sich jedoch aus zwei plattenförmigen Teilen 5 i und 52 zusammen, die durch Glimmerscheiben 53 voneinander getrennt sind. Diese Glimmerscheinen geben dem keramischen Körper eine gewisse Nachgiebigkeit, so daß er beim Schrumpfen der herumgegossenen Metallhülle nicht zerstört werden kann. Statt Glimmer kann auch eine andere ela'stis@che oder platische Zwischenlage verwendet werden.The ceramic part of the radiator has essentially the Fig. I to 4 known form. However, it is made up of two plate-shaped parts 5 i and 52 together, which are separated from one another by mica washers 53. These Glimmer appearances give the ceramic body a certain resilience, so that it cannot be destroyed when the cast metal shell shrinks. Instead of Another elastic or plastic intermediate layer can also be used will.

Die Kanäle zur Aufnahme der spiralförmigen Heizleiter 55 sind mit 54 bezeichnet, die Zwischenwände zwischen den Kanälen mit 56. , An :den keramischen Körpern 51, 52 sitzen Augen 57, deren Höhe der Dicke des Metallmantels entspricht. Diese Augen sichern den erforderlichen Abstand der keramischen Körper innerhalb der Gußform. Auf dem keramischen Körper sitzen zwei Augen 58 mit größerer Höhe, die aus dem Metallmantel 59 herausragen. Die Augen 58 dienen zur Ausführung der Heizdrahtenden. Einen Schnitt durch die Ausführung zeigt die Fig. F. Das Heizdrahtende ist mit 6o bezeichnet. Es ist durch einen verhältnismäßig engen Kanal 61 des keramischen Körpers hindurchgeführt. Der annähernd kugelförmige Raum 62 innerhalb der Augen 58 ist mit einer geeigneten Masse, z. B. Metall, vergossen, um .ein Eindringen von Luft oder Feuchtigkeit in das Innere des Heizkörpers zu verhindern.The channels for receiving the spiral heating conductor 55 are with 54, the partitions between the channels with 56. To: the ceramic Bodies 51, 52 sit eyes 57, the height of which corresponds to the thickness of the metal jacket. These eyes ensure the required distance between the ceramic bodies within the mold. On the ceramic body sit two eyes 58 of greater height, which protrude from the metal jacket 59. The eyes 58 are used to carry out the Heating wire ends. A section through the embodiment is shown in FIG. F. The end of the heating wire is denoted by 6o. It is through a relatively narrow channel 61 of the ceramic Body passed through. The approximately spherical space 62 within the eyes 58 is to a suitable mass, e.g. B. metal, encapsulated to .a penetration of Prevent air or moisture from getting inside the radiator.

Die linke Hälfte der Fig. i zeigt den Heizkörper ohne Metallmantel. Durch die Öffnungen der Kanäle 54 sind die Heizspiralen 55 sichtbar. Diese Heizspiralen sind in .ein geeignetes Pulver eingebettet, z. B. in Aluminiumoxyd oder Magnesiumoxyd. Statt eines Pulvers kann auch ein geeigneter keramischer Kitt verwendet werden.The left half of Fig. I shows the radiator without a metal jacket. The heating coils 55 are visible through the openings in the channels 54. These heating coils are embedded in a suitable powder, e.g. B. in aluminum oxide or magnesium oxide. Instead of a powder, a suitable ceramic putty can also be used.

Die Dicke des Metallmantels 59 ist durch den Verwendungszweck bestimmt. Wird der Heizkärper als Einsatzheizkörper für Metallkolben verwendet, so kann der Mantel verhältnismäßig dünn sein. Es ist aber auch möglich, den Metallmantel selbst als Kolben auszubilden. Die Kolbenspitzen können hierbei einen Teil des Kolbens bilden oder auch , mit dem Kolben lösbar verbunden sein.The thickness of the metal shell 59 is determined by the purpose of use. If the heater is used as an insert heater for metal pistons, the Coat be relatively thin. But it is also possible to use the metal jacket itself to be designed as a piston. The piston tips can be part of the piston form or also be releasably connected to the piston.

Es wird bemerkt, daß, die Vorrichtung auch mit Vorteil als Brennstempel verwendet werden kann.It is noted that the device can also be used with advantage as a branding stamp can be used.

Die Befestigung des Rohres io am Ge- 1 häuse i bzw. an den Teilen 8 und 9 des Gehäuses i kann auch unter Einschaltung .eines Ringes erfolgen. Dieser Ring bietet die Möglichkeit, das Rohr i o mit kleinerem Durchmesser ausbilden zu können. Ferner kann der Ring aus einem wärmeisolierenden Stoff bestehen, so daß gleichzeitig die Wärmeleitung vom Gehäuse i o vermindert ist.The fastening of the tube io to the housing i or to the parts 8 and 9 of the housing i can also be switched on .eines Ring take place. This ring offers the possibility of the tube i o with a smaller diameter to be able to train. Furthermore, the ring can consist of a heat insulating material, so that at the same time the heat conduction from the housing i o is reduced.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Soldering iron with electrical heating and with one the heating wire receiving body made of ceramic material, characterized in that, that the piston as a flat, the radiator tightly enclosing and except for an opening For the introduction of the radiator, cast housing made of thermally conductive material, which is closed on all sides Metal is formed on which a slotted at the insertion opening of the heater Neck piece for the attachment of the soldering iron handle is molded, and that the radiator consists of a plate made of ceramic material in which both sides are parallel running grooves with an inwardly widened cross-section are attached, in which the helical heating conductors lie.

2. Soldering iron according to claim i, characterized in that that the open side of the cast housing by an existing ceramic material Isolierstück is completed, the one in the soldering iron handle engaging approach has and at the same time serves to guide the electrical lines.

3. Soldering iron according to claim i, characterized in that the housing is provided by a metallic, heat-conducting partition divided into two rooms to accommodate one radiator each is.

4. Soldering iron according to claim i, characterized in that the ceramic body (51, 52) receiving the heating coil with metal (59) encapsulated on all sides and the grooves provided for receiving the heating wires (55) with an electrically insulating and highly thermally conductive compound, for . B. aluminum oxide, magnesium oxide are filled.

5. Soldering iron according to claim 4, characterized in that the heating coil receiving ceramic bodies lugs (57) are attached, which the thickness of the Metal jacket.

6. Soldering iron according to claim 4, characterized in that that for the lead out of the supply lines on the ceramic bodies approaches (62) are formed that protrude from the metal jacket.

7. Soldering iron according to claim 4, characterized in that the ceramic body consists of individual sub-bodies with the insertion of elastic intermediate layers, for. B. made of mica or metal. BERLIN. PRINTED IN THE REICH PRINTING COMPANY