DE868384C - Magnetostriktionsschwinger - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Magnetostriktionsschwinger, insbesondere auf einen Lötkolben, bei dem ein solcher Schwinger verwendet wird.

Lötkolben, die sich besonders zum Löten von schwierigen Metallen, z. B. Aluminium, eignen, besitzen einen Körper mit Handgriff, der ein elektrisch erhitztes Metallstück, in den meisten Fällen aus Kupfer, trägt, welches schwingend gegenüber ίο dem Körper montiert ist, sowie einen elektromechanischen Schwinger, der gleichfalls vom Körper getragen wird, mechanisch mit dem Metallstück gekuppelt ist und bei Anregung durch Wechselstrom geeigneter Frequenz Schwingungen auf das Metall-

stück überträgt.

Bei einem solchen Gerät ist es erforderlich, einen elektrischen Strom von Ultraschallfrequenz zu erzeugen, und um die erforderliche Erregerleistung möglichst herabzusetzen, muß diese Frequenz veränderlich sein, so daß sie auf die Schwingungsfrequenz des elektromechanischen Schwingers einstellbar ist. Dies erfordert die Anbringung eines thermionischen Röhrenoszillators regelbarer Frequenz mit darauffolgender Verstärkerstufe bzw. -stufen zur Lieferung des erforderlichen Stromes.

Die Erfindung bezweckt, einen Magnetostriktionsschwinger zu schaffen, bei dem die Regelung der Frequenz selbsttätig erfolgt. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, Lötkolben der oben angegebenen Art zu verbessern und die elektrischen Speisemittel

zu vereinfachen, wobei die Regelung der Ultraschallfrequenz selbsttätig gemacht wird.

Nach der Erfindung enthält ein Apparat zur Erzeugung mechanischer Schwingungen von Ultra-• 5 Schallfrequenz einen Magnetostriktionsschwinger mit Erregerspulen, welche mit dem Ausgang eine: thermionischen Röhrenverstärkers verbunden sind, der einen Strom von Ultraschallfrequenzen liefert, und einen mit dem Schwinger zusammenwirkenden ίο elektromechanischen Schwingungsabnehmer, dessen elektrischer Ausgang mit dem Eingang des Verstärkers verbunden ist.

Ein gemäß der Erfindung ausgebildeter Lötkolben für Handbedienung wird gebildet von einem Körper mit einem Handgriff, einem elektrisch erhitzten Metallstück, welches schwingend auf dem Körper montiert ist, einem Magnetostriktionsschwinger, der federnd auf dem Körper montiert ist, eine Erregerspule oder -spulen besitzt und zur ao Übertragung der Schwingungen mechanisch mit ■dem Metallstück verbunden ist, einem mit dem Schwinger zusammenwirkenden elektromagnetischen Schwingung«abnehmer und einem thermionischen Röhrenverstärker, dessen Ausgang mit der (den) Erreger spule (n) des Schwingers und dessen Eingang mit dem elektromagnetischen Schwingungsabnehmer verbunden ist.

Weitere Kennzeichen der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsfoeispiels der Erfindung hervor.

Fig. ι ist, teilweise im Schnitt, eine Seitenansicht eines Lötkolbens nach der Erfindung;

Fig. 2 ist die Draufsicht auf einen Schwingungsabnehmer mit veranderlichem Widerstand, und Fig. 3 ist ein Schaltschema.
Wie Fig. ι zeigt, weist der Lötkolben für Jfandbedienung ein Gehäuse 1 auf, dessen Querschnitt die Form eines umgekehrten U hat und an dem ein Handgriff 2 in Form eines Pistolengriffs befestigt ist. An einem Ende des^: Gehäuses ragt aus diesem ein auf das zu lötende Werkstück einwirkender Lötkopf 3 heraus, der etwa in der Mitte seiner Länge von einer Membran 4 gehalten wird, die an den Seitenwänden des Gehäuses durch Bolzen 5 befestigt ist. Die Membran ist einerseits verhältnismäßig starr, um dem Lötkopf sicheren Halt zu verleihen, andererseits jedoch hinreichend federnd, so daß Längsschwing.ungen des Lötkopfes nicht gedämpft werden. Der Teil· des Lötkopfes hinter der Membran kann· Kühlflügel 6 tragen, welche durch öffnungen im Körper hindurchragen, da es wichtig ist, das Rückfließen von Wärme vom Lötkopf zum Schwinger zu vermeiden. ;

Das hintere Ende des Lötkopfes ist durch Löten oder Klemmen am Vorderende eines. Magnetostriktionsschwingers befestigt, der vorzugsweise aus zwei lamellierten parallelen Schenkeln 8 besteht, von denen einer eine Erregerspule 9 trägt. Der Magnetkreis des Schwingers wird von einem Jochstück 10 zwischen den Schenkeln geschlossen, welches vorzugsweise aus einem Lamellenstapel aus Material mit hoher Permeabilität besteht.

Der Schwinger wird in etwa der Mitte seiner Länge vom Körper gehalten durch federnde Stützorgane 11, welche vorzugsweise aus silikonsynthetischem Gummi bestehen, der die erforderliche Federkraft aufweist und praktisch unempfindlich für höhere Temperaturen ist.

Der Lötkopf wird auf übliche Weise durch elektrische Heizelemente 12 erhitzt, deren Zuleitungsdrähte, ebenso wie die des Schwingers, durch den Handgriff geführt sind, in dem ein Schalter 13 eingebaut ist, so daß die Stromzuführung zum Schwinger beliebig ein- und ausgeschaltet werden kann.

Auf der Rückseite des Schwingers ist am Körper ein elektromagnetischer Schwingungsabnehmer 14 (Fig. 2) befestigt, vorzugsweise von der Art mit veränderlichem magnetischem Widerstand, welcher einen U-fÖrmigen Kern 15 enthält, von dem ein Teil 16 des Magnetkreises als Dauermagnet ausgebildet ist, wobei die Enden 17, 18 des Kerns nahe dem äußeren Ende 19 der Lamellen des Umsetzers angeordnet sind. Eine Schwingungsabnehmerspule 20 ist auf einem der Schenkel 15 des Schwingungsabnebmerkerns montiert, und die Verbindungsdrähte für diese Spule sind durch den Handgriff mit den anderen obenerwähnten Zuleitungsdrähten nach außen geführt. Der vollständige Schwingungsabnehmer ist vorzugsweise in einem nicht dar- gestellten Gehäuse aus Material von hoher Permeabilität untergebracht, um eine unerwünschte Kopplung mit den Erregerspulen des Umsetzers zu vermeiden.

Die Drähte der Schwingungsabnehmerspule oder -spulen sind zu den Eingangsklemmen 21, 22 (Fig. 3) eines thermioni'schen Röhrenverstärkers geführt, dessen Ausgang die Erregerleistung für die Schwingerwicklungen liefert.

Der Verstärker, dessen Schaltung in Fig. 3 dargestellt ist, besitzt einen Eingangskreis, in dem eine Penthodenröhre 23 verwendet wird. Diese Röhre arbeitet in C-Schaltung und ist ausgangsseitig mit einem Endpenthodenpaar 24, 25 hoher Leistung verbunden, welche parallel und gleichfalls in C-Schaltung arbeiten. Ein Gleichrichter 26 liefert die erforderliche Spannung für die Röhren, welche von einem Netztransformator 27 gespeist werden, ; der mehrere Sekundärwicklungen 28, 29, 30, 31, 32 besitzt. Die Wicklung 28 liefert den Heizstrom für die Röhren 23, 24 und 25. Die Wicklung 29 liefert die Anodenspannung für den Gleichrichter 26, und der Heizstrom für den Gleichrichter wird der Wicklung 30 entnommen. Die Wicklung 32 liefert den Strom für den Heizkörper 12 (Fig. 1). Die Wicklung 31 speist einen Gleichrichter 33 in Graetzschaltung, dem nach der erforderlichen Glättung eine Gleichspannung für die Vormagnetisierung des Schwingers entnommen wird.

Der Au'sgangswechselstrom des Verstärkers und die VormagnetisierungS'spannung werden über eine Leitung 34 der Erregerspule des Schwingers zugeführt; der Wechselstromausgang wird durch einen Schalter 13 gesteuert, der beim Schließen einen im ;emeinsamen> Kathodenkreis der Ausgangsröhren und 25 liegenden Widerstand 35 überbrückt.

Der Röhrenverstärker ist von normaler Bauart; ein besonderer Oszillator ist nicht erforderlich, da die Rückkopplung auf den Verstärker selbsttätig die erforderliche Schwingung bei oder praktisch bei der Eigenschwingungsfrequenz des Schwingers ergibt. Es kann zweckmäßig sein, den Verstärker derart einzustellen, daß unerwünschte Schwingungen nicht auftreten können.

Es ist ohne weiteres einleuchtend, daß der Lötkolben des oben beschriebenen Typs auch in der üblichen Weise für leicht lötbare Materialien verwendet werden kann; jedoch beim Einschalten des Schwingers beginnt der Lötkopf mit hoher Frequenz, vorzugsweise mit Ultraschallfrequenz, zu

ig schwingen, worauf die schwierigen Metalle, z. B. Aluminium, gelötet werden können.

Es ist einleuchtend, daß die Erfindung nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt ist, da die baulichen Einzelheiten den besonderen Ver-

ao hältnissen, wie sie in der Praxis auftreten, angepaßt werden können. Der Lötkopf kann z. B. mit einem auswechselbaren Spitzenteil versehen werden, der leicht ersetzt werden kann, da dieser Spitzenteiil einer größeren Abnutzung als bei normalen Lötkolben unterworfen ist.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Lötkolben für gewöhnliche und schwierige Lötarbeiten, z. B. an Aluminium od. dgl., mit einem im letzteren Fall auf das elektrisch erhitzte Metallstück einwirkenden Magnetostriktionsschwinger, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Magnetostriktionsschwinger (8, 9, 10) ein elektromagnetischer Schwingungsabnehmer

   (14) gekoppelt ist, dessen Ausgang über einen Röhrenverstärker (23, 24, 25) den Magnetostriktionsschwinger in seiner Eigenfrequenz erregt.
2. 2. Lötkolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Röhrenverstärker (23, 24, 25) zwei Verstärkerstufen besitzt, die im C-Betrieb arbeiten.
3. 3. Lötkolben nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleistung des Verstärkers (23, 24, 25) durch Änderung eines im Kathodenkreis der Endröhre(n) liegenden Widerstands (35), gegebenenfalls durch Kurzschließen desselben, geregelt wird.
4. 4. Lötkolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektromagnetische Schwing>ungsabnehmer (14) einen veränderliehen magnetischen Widerstand besitzt und aus einem U-förmigen Kern (15) mit einem Permanentmagneten (16) und einer Erreger spule (20) besteht, die auf einem Schenkel des Kerns

   (15) sitzt.

   Angezogene Druckschriften:
   Britische Patentschrift Nr. 433 583.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   1 5725 2.53