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Lötmaschine Zum Löten beliebiger Metalle sowie zum Herstellen von
insbesondere lötfähigen Überzügen unter der Einwirkung mechanischer Schwingungen
von Schall- oder Ultraschallfrequenz sind in der Patentliteratur Handlötgeräte verschiedener
Ausführungsform bekannt. Zum Gebrauch dieser Geräte wird das mit Lötzinn oder einem
anderen Überzugsmetall zu überziehende Werkstück gewöhnlich zunächst auf eine an
sich beliebige Weise, z. B. mittels einer Gasflamme, erhitzt, und dann wird die
zu überziehende Fläche des Werkstückes mit dem schwingenden Lötbolzen des Lötgerätes
unter Zugabe von Lötzinn bestrichen. Der Lötbolzen des Lötgerätes ist meistens ebenfalls
erhitzt, doch kann auch mit einem kalten, schwingenden Lötbolzen gearbeitet werden,
sofern die Wärmemenge des Werkstückes zur Durchführung des Arbeitsvorganges ausreicht.
Das Zusammenlöten der Werkstückteile kann dann in an sich beliebiger Weise erfolgen,
beispielsweise einfach durch Zusammendrücken der Teile mit dem geschmolzenen Zinn
oder auch unter gleichzeitiger Heranziehung eines gewöhnlichen Lötkolbens oder auch
wiederum des schwingenden Lötkolbens.
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Beim Arbeiten mit einem solchen Lötgerät muB darauf geachtet werden,
daB die Stirnfläche des Lötbolzens möglichst fest auf der zu überziehenden Werkstückfläche
aufliegt. Steht die Stirnfläche senkrecht zur Bolzenachse, so muß auch der Bolzen
genau senkrecht auf das Werkstück aufgesetzt werden; ist die Stirnfläche dagegen
zur Längsachse des Bolzens geneigt, wie es vielfach für die Handhabung des Gerätes
vorteilhaft ist, so muB dieser Neigungswinkel auch beim Aufsetzen des Bolzens auf
das Werkstück genau beachtet werden. An sich übertragen sich die Schwingungen des
Lötbolzens auf das Werkstück und das Lötmittel auch dann, wenn die Stirnfläche des
Bolzens verkantet auf das Werkstück aufgesetzt wird, doch ist dann die vom Bolzen
übertragene Schwingungsenergie geringer.
Gegenstand der Erfindung
ist eine Lötmaschine, mit der dieser Nachteil in einfacher Weise vermieden werden
kann und die gleichzeitig auch den Vorteil einer verschiedenartigen Einsatzmöglichkeit
bietet. Die Lötmaschine nach der Erfindung kennzeichnet sich durch die bauliche
Kombination eines an sich bekannten Handlötgerätes, dessen Lötbolzen mechanische
Schwingungen von Schall- oder Ultraschallfrequenz ausführt, und eines das Lötgerät
betriebsmäßig lösbar haltenden, vorzugsweise frei stehend ausgebildeten Traggerüstes,
nach Art des an sich bekannten Traggerüstes einer Handbohrmaschine, mit einem Arbeitstisch
zum Auflegen des Werkstückes. Da bei dieser Maschine die Stirnfläche des Lötbolzens
zwangläufig stets die richtige Stellung zur Lötfläche des Werkstückes hat, fallen
alle hierdurch bedingten Schwierigkeiten fort. Gleichzeitig bietet aber die Lötmaschine
nach der Erfindung den weiteren Vorteil, daß das Lötgerät jederzeit von dem Traggerüst
abgenommen und ohne weiteres allein für sich verwendet werden kann. Der Erfindungsgegenstand
stellt also die Vereinigung zweier verschiedenartiger Einrichtungen in einer einzigen
Maschine dar.
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Erwähnt sei, daß es auch elektrische Schweißmaschinen gibt, bei denen
die Schweißelektroden an einem frei stehenden Traggerüst derart befestigt sind,
daß der Elektrodenabstand mittels einer am Traggerüst angebrachten, mit der Hand
oder mit dem Fuß zu betätigenden Vorrichtung verstellt werden kann. Die Elektroden
sind aber bei diesen Maschinen keineswegs ortsbeweglich und daher auch nicht unabhängig
von dem Traggerüst allein für sich verwendbar.
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Weitere Einzelheiten der Einrichtung nach der Erfindung sowie deren
Vorteile werden an Hand eines in der Fig. i der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
erläutert.
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Ein Lötgerät i, das ein Handlötgerät sein kann, ist an einem Traggestelle
mit der Standsäule 3 und der Fußplatte q: befestigt. Das Lötgerät wird von dem Traggestell
mittels der beiden Arme 5 schwenkbar gehalten und kann an diesen in verschiedenen
Stellungen eingespannt werden. Unterhalb des Lötgerätes i befindet sich der Arbeitstisch
6, der ebenfalls an der Standsäule 3 befestigt ist. Die Teile i und 6 sind, wie
aus der Zeichnung ersichtlich, an der Standsäule in senkrechter Richtung verschiebbar
und in verschiedenen Höhen einstellbar.
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Der Arbeitstisch 6 hat die Form einer Ringscheibe. Unterhalb des Loches
dieser Scheibe ist ein Gasbrenner 7 nach Art eines Bunsenbrenners angeordnet, der
von einer Düse 8 umgeben ist. Mittels einer Fußtaste g kann der Arbeitstisch 6 samt
dem Gasbrenner angehoben und wieder gesenkt werden.
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Die Bedienungsweise des Gerätes ist folgende: Das mit einem Lötzinnüberzug
zu versehende bzw. das zu lötende Werkstück wird auf den Arbeitstisch 6 aufgelegt.
Mittels des Gasbrenners wird das Werkstück von unten her erhitzt. Sobald das Werkstück
die zum Verzinnen bzw. Löten erforderliche Temperatur erreicht hat, wird der Arbeitstisch
mittels der Fußtaste so weit angehoben, daß das Werkstück von unten her gegen den
Lötbolzen io des Lötgerätes anstößt. Der Lötbolzen io wird mittels eines in dem
Lötgerät vorgesehenen Schwingungserzeugers in schnelle mechanische Schwing-Bewegungen
versetzt, die sich durch die Berührung mit dem Werkstück auf dieses und das Lötzinn
übertragen. Der Lötbolzen des Lötgerätes kann aber auch selbst als Schwingkörper
eines z. B. magnetostriktiven Schwingungserzeugers dienen. Er kann in diesem Fahl
beispielsweise als Rohr ausgebildet werden, das, wie in der Zeichnung angedeutet,
einen schmalen Längsspalt erhalten kann. Nach beendeter Arbeit wird der Arbeitstisch
6 mittels der Fußtaste wieder abgesenkt.
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Die Lötmaschine nach der Erfindung ist nicht auf das in der Zeichnung
dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann in mannigfacher Weise
abgewandelt werden. Sowohl das Lötgerät als auch der Arbeitstisch und das Traggestell
können beliebig andere, dem jeweiligen Verwendungszweck angepaßte -Bauformen erhalten.
Das Traggestell, das bei dem Ausführungsbeispiel mit einer Fußtaste versehen ist
und somit auf dem Boden stehend gedacht ist, kann auch in kleinerer Form als ein
auf den Tisch zu stellendes Gestell ausgebildet sein. In besonderen Fällen kann
es auch vorteilhaft sein, das Traggestell zum Befestigen an der Wand auszubilden.
Das Traggestell kann auch so ausgebildet werden, daß das Lötgerät oder der Arbeitstisch
mittels eines Handhebels entgegen der Kraft einer Feder bewegt werden kann, wie
es ähnlich bei Bohrmaschinen bekannt ist.
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Der Arbeitstisch der Lötmaschine nach der Erfindung wird vorteilhaft
auswechselbar angebracht, damit man je nach der Art und Form der zu bearbeitenden
Werkstücke wahlweise verschiedene Arbeitstische verwenden kann. Der Arbeitstisch
kann mit Spannvorrichtungen für das Werkstück versehen sein, und zu seiner Aufundabbewegung
können auch halb- oder ganzselbsttätige Mittel verwendet werden, beispielsweise
eine elektromagnetische Betätigungsvorrichtung, die mittels eines Tastschalters
von Hand oder auch durch geeignete Steuervorrichtung taktmäßig automatisch gesteuert
wird.
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Auch der Lötbolzen kann vorteilhaft auswechselbar sein, um ihn dem
jeweiligen Verwendungszweck anpassen zu können.
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Die Lötmaschine nach der Erfindung kann für Arbeiten verschiedenster
Art verwendet werden. Sie ist sowohl für Punktlötung als auch für Nahtlötung geeignet,
wie auch ganze Flächen mit dem Gerät verzinnt werden können. Die Maschine nach der
Erfindung kann außer zur Herstellung von Zinnüberzügen auch zur Herstellung von
Überzügen aus anderen Stoffen verwendet werden. Beispielsweise kann sie verwendet
werden, um metallische oder nichtmetallische Körper mit einem nichtmetallischen
Überzug zu versehen; es können aber auch nichtmetallische Stoffe mit einem metallischen
oder nichtmetallischen Überzug versehen werden;
in diesem Fall wird
durch den schwingenden Bolzen des Lötgerätes die Güte des herzustellenden Überzuges
wesentlich verbessert.
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Als Heizvorrichtung der Lötmaschine kann statt eines Gasbrenners auch
ein beliebig anderes Heizmittel vorgesehen werden, beispielsweise eine elektroinduktive
Heizvorrichtung zum Aufheizen metallischer Werkstücke. Auch eine durch Infrarotstrahlen
wirkende Heizvorrichtung kann, namentlich zum Erhitzen nichtmetallischer Werkstücke,
vorteilhaft sein. In der Regel wird auch der Lötbolzen beheizt sein, doch ist dieses,
je nach Art des Werkstückes und des überzugsstoffes, nicht immer erforderlich.
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Das beim Herstellen des Überzuges zu verwendende Lötzinn oder sonstige
Überzugsmittel kann beim Arbeiten von Hand aufgetragen werden, doch ist es vorteilhafter,
es mittels des Lötgerätes selbsttätig zuzuführen. Bei dem in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiel ist dies durch die Lötzinnstange i i angedeutet, die von oben
her in das Lötgerät hineingesteckt und im Innern des Lötgerätes, vorzugsweise im
Innern des schwingenden Lötbolzens, zum Schmelzen gebracht wird; das Lötzinn tritt
dann aus einer Öffnung am Arbeitsende des Lötbolzens geschmolzen aus. Die Öffnung
des Lötbolzens für den Austritt des Lötmittels kann beispielsweise rund oder schlitzförmig
sein; eine schlitzförmige Öffnung ist namentlich zum Überziehen größerer Flächen
vorteilhaft. Werden für die durchzuführenden Arbeiten nur kleine Lötmittelmengen
benötigt, so kann der schwingende Lötbolzen auch selbst mit einem kleinen Vorratsraum
für das Lötmittel versehen werden.
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Eine besonders vorteilhafte Ausbildung des Lötbolzens mit stetiger
Lötmittelzuführung ist noch in der Fig. 2 der Zeichnung gezeigt. Die Teile io und
i i sind die gleichen wie bei Fig. i, doch ist von dem Lötbolzen io nur das untere
Ende dargestellt. Der Lötbolzen ist hier gleichzeitig als Schwingkörper eines magnetostriktiven
Schwingungserzeugers gedacht. An seinem Arbeitsende ist der rohrförmige Lötl)olzen
mit einem nasenförmigen, nach innen ragenden Vorsprung 12 versehen, so daß die Austrittsöffnung
des Lötmittels kleiner ist als die lichte Weite des übrigen Lötbolzens. Durch eine
solche Vorrichtung wird das Hindurchfallen des stabförmigen Lötmittels verhütet;
der Lötmittelstab rutscht nur in dem Maße nach, wie er am Arbeitsende durch Abschmelzen
verbraucht wird. Die die Austrittsöffnung verengende Vorrichtung kann auch als Heizvorrichtung
ausgebildet sein, wie es in Fig. 3 in einem Beispiel gezeigt ist. Die Ringscheibe
13 ist als ein elektrisches Heizelement ausgebildet und dient gleichzeitig zur Verengung
der Auslaßöffnung des Lötmittels.