DE814765C

DE814765C - Elektrischer Schwingloetkolben

Info

Publication number: DE814765C
Application number: DEP50236A
Authority: DE
Inventors: Paul Dr Wenk
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1949-07-28
Filing date: 1949-07-28
Publication date: 1951-09-24
Also published as: DE820466C

Description

Elektrischer Schwinglötkolben Das Löten von Aluminium und Aluminiumlegierungen mit zinnhaltigem Lot ist bekanntlich nicht ohne weiteres möglich. Der Grund hierfür wird in der stark oxydierenden Eigenschaft von Aluminium gesehen. Die löthindernde Oxydbildung erfolgt dabei so rasch, daß nach Entfernung der vorhandenen Oxydhaut sich schon wieder eine neue gebildet hat, bis das Lot aufgebracht werden kann. Es ist deshalb vorgeschlagen worden, das Löten von Aluminium unter Anwendung von hochfrequenten Schwingungen, insbesondere Ultraschallschwingungen, vorzunehmen, weil sich hiermit die Oxydhaut zerstören und gleichzeitig das Lot auf das oxydfreie Aluminium aufbringen läßt, so daß eine ausreichende und dauernde Haftung des Lotes erreicht werden kann. Die Anwendung hochfrequenter Schwingungen (Ultraschallschwingungen) erfordert aber besondere Hochfrequenzgeneratoren und umfangreiche Apparaturen. Außerdem sind derartige Löteinrichtungen ortsfest, so daß die zu lötenden Teile an den schwingenden Arbeitskopf herangeführt werden müssen. Die Anwendbarkeit derartiger Ultraschallöter ist daher auch begrenzt.
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schwinglötkolben, insbesondere zum Löten von Aluminium und Aluminiumlegierungen und besteht darin, daß sein Arbeitskopf an einen mit Netzfrequenz erregten elektromagnetischen Schwinger angekoppelt ist. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß einwandfreie Lötverbindungen von Aluminium und seinen Legierungen auch dann hergestellt werden können, wenn nur niedrige technische Frequenzen zur Erregung des Schwingers benutzt werden; insbesondere dann, wenn der elektromagnetische Schwinger eine besondereAusbildung erhält. Durch die Erfindung wird es möglich, einen ortsbeweglichen Schwinglötkolben zu schaffen, der wie jeder andere elektrische Lötkolben an die Lötstelle herangeführt und bei Vorhandensein von Wechselstrom von jeder Steckdose aus ohne irgendwelche Zusatzapparatur in Betrieb gesetzt werden kann.
An Hand der Zeichnung wird die Erfindung näher erklärt. In Fig. i ist i der Arbeitskopf, z. B. aus Kupfer, und 2 der elektrische Heizkörper hierfür. Diese beiden Teile können von marktüblicher Ausführung sein. 3 ist der elektromagnetische Schwinger, bestehend aus einer Spule 4 und zwei Tauchkernen 5, 6, die durch Befestigung an einer vorzugsweise ellipsenförmigen Ringfeder 7 in der Achsrichtung der Spule 4 schwingfähig gehaltert sind.
Bei jeder Halbwelle des die Spule 4 erregenden Wechselstromes werden daher die beiden Tauchkerne 5 und 6 nach innen gezogen und dadurch die Ringfeder in ihrer Längsachse verkürzt. Sie baucht sich daher in Richtung ihrer Querachse jeweils um einen entsprechend größeren Betrag aus. Die Ringfeder wirkt somit wie ein Hebelsystem, das die an sich gegenphasigen Schwingungen der beiden Tauchkerne gleichphasig miteinander koppelt und überlagert. Der mittels der Stange 8 in Richtung der Querachse der Ringfeder an dieser einseitig angekoppelte Arbeitskopf i führt somit Schwingungen aus mit einer Frequenz, die der doppelten Frequenz der `Erregerwechselspannung entspricht, also beispielsweise ioo Schwingungen/Sek. bei einer Wechselspannung von 50 Perioden. Vorteilhaft wird zur Erzielung größerer Amplituden die Eigenfrequenz der Ringfeder gleich der doppelten Frequenz des Erregerwechselstromes gewählt. Es kann des weiteren vorteilhaft sein, statt der starren Kopplung mittels der Stange 8 zwischen Arbeitskopf und Schwinger ein Resonanzglied einzuschalten, beispielsweise in Form einer Spiralfeder 9 (Fig: 2). Um einen zu starken Wärmeübergang von den beheizten Teilen i und 2 auf den Schwinger 3 abzudämmen, kann es außerdem vorteilhaft sein, einen Wärmeisolator, beispielsweise in Form eines Keramikstabes -io o. dgl., zwischenzuschalten.
Die geschilderte Einrichtung kann in bei Lötkolben üblicher Weise in ein Gehäuse eingebaut werden, das, vorteilhaft zumindest in seinem rückwärtigen Teil, aus Isolierstoff bestehen kann und den Schwinger einschließt. In der Zeichnung ist das Gehäuse nur durch eine gestrichelte Umrahmung angedeutet. In diesem Gehäuse kann die Erregerspule 4, beispielsweise durch an ihren Stirnseiten befestigte Laschen, gehaltert sein. Außerdem kann es zur Führung des Arbeitskopfes i dienen. Vorteilhaft wird die Ringfeder 7 auf der dem Kopplungsstab 8 oder der Kopplungsfeder 9 gegenüberliegenden Seite bei i i gegen das Gehäuse abgestützt oder an diesem befestigt. Hierdurch können die Schwingunggamplituden auf der Arbeitsseite der Feder 7 verstärkt werden. Eine Schwingungsübertragung auf das Gehäuse kann durch Vergrößerung des Gewichtes desselben gemindert werden.
Der elektromagnetische Schwinger braucht nicht in jedem Falle die dargestellte Gestalt aufzuweisen. So kann es auch ausreichen, wenn nur ein Tauchkern vorhanden ist. Dieser kann auch in eine axial zur Stange 8 angeordnete Erregerspule hineinragen und mit dem Arbeitskopf in der beschriebenen Weise gekoppelt sein. Es ist gegebenenfalls auch möglich, statt Tauchkerne eine oder gegebenenfalls mehrere Spulen mit Eisenkern und zugeordnetem Schwinganker zu verwenden. Diese Schwinganker können dabei an den gleichen Stellen der Ringfeder 7 befestigt werden wie die dargestellten Tauchkerne 5 und 6. Es ist aber unter Umständen auch ihre unmittelbare Verbindung mit der Kopplungsstange 8 oder dem Resonanzglied 9 möglich.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrischer Schwinglötkolben, insbesondere zum Löten von Aluminium und Aluminiumlegierungen mit zinnhaltigem Lot, dadurch gekennzeichnet, daß sein Arbeitskopf an einen mit Netzfrequenz erregten magnetischen Schwinger angekoppelt ist.
2. Lötkolben nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwinger aus einer Erregerspule mit schwingfähigem Tauchkern besteht, an den derArbeitskopf angekoppelt ist.
3. Lötkolben nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Erregerspule zwei schwingfähige Tauchkerne zugeordnet sind, deren gegenphasige Schwingungen mittels eines Hebelsystems gleichphasig an dem Arbeitskopf angekoppelt sind.
4. Lötkolben nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelsystem eine ellipsenförmige Ringfeder ist, in deren Längsachse die Tauchkerne befestigt und in deren Querachse der Arbeitskopf einseitig angekoppelt ist.
5. Lötkolben nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eigenfrequenz der Ringfeder gleich der doppelten Frequenz des Erregerwechselstromes ist.
6. Lötkolben nach Anspruch i oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskopf an den Schwinger über ein Resonanzglied, vorzugsweise eine Feder, angekoppelt ist. Lötkolben nach Anspruch i oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem beheizten Arbeitskopf und dem Schwinger ein Wärmeisolator eingefügt 'ist: B. Lötkolben nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringfeder an der der Ankopplungsstelle des Arbeitskopfes gegenüberliegenden Seite gegen das Gehäuse abgestützt ist.