DE10034770C1 - Einhand-Lötgerät mit integriertem Lotdepot und dosierbarem Lotangebot - Google Patents
Einhand-Lötgerät mit integriertem Lotdepot und dosierbarem LotangebotInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Einhand-Lötgerät mit einer heizbaren Lötspitze (1), über welche aus einem Lotdepot (3) einer Fügestelle zweier oder mehrerer Bauteile Lotwerkstoff zugeführt wird. Um einer Fügestelle zweier Bauteile in präzise vordefinierbaren Mengen Lotwerkstoff zuzuführen, ohne daß ein Nachtropfen an der Lötspitze (1) erfolgt, ist die Lötspitze (1) mit wenigstens einer das Lötdepot (3) mit der Oberfläche der Lötspitze (1) verbindenden, mit Lotwerkstoff benetzbaren Kapillare (9) versehen, wobei die Oberfläche der Lötspitze (1) im Umgebungsbereich der Lotaustrittsöffnung (8) der Kapillare (9) lotabweisende, nicht oder nur schwer mit Lotwerkstoff benetzbare Eigenschaften aufweist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Einhand-Lötgerät mit einer
heizbaren Lötspitze, über welche aus einem Lotdepot einer
Fügestelle zweier oder mehrerer Bauteile Lotwerkstoff zu
geführt wird.
Es sind Einhand-Lötgeräte der gattungsgemäßen Art be
kannt, beispielsweise aus der DE 44 35 323 C2, welche mit
einer heizbaren Lötspitze versehen sind, über welche aus
einem Lotdepot einer Fügestelle zweier Bauteile Lotwerk
stoff zugeführt werden kann. Der als Handlötgerät be
zeichnete Gegenstand der DE 44 35 323 C2 besteht aus ei
nem wärmeisolierten Griffteil, einer Lötspitze und einer
Heizvorrichtung, durch welche die Lötspitze auf eine be
stimmte Löttemperatur zum Durchführen eines Lötvorganges
aufgeheizt werden kann. Insbesondere ist bei diesem be
kannten Handlötgerät im Bereich der Heizvorrichtung eine
Aufnahmekammer vorgesehen, aus welcher der Lötspitze über
einen Zufuhrkanal Lotwerkstoff zugeführt werden kann. Da
zu ist im Bereich der eigentlichen Heizvorrichtung eine
Lotkammer vorgesehen, welche zur Aufnahme von Lotwerk
stoff dient. Diese Lotkammer ist mit dem Heizelement
thermisch gekoppelt, so daß im Betrieb der Lotwerkstoff
in der Lotkammer durch das Heizelement in einen schmelz
flüssigen Zustand gebracht wird. Zum Ausbringen des in
der Lotkammer befindlichen Lotwerkstoffes ist in der Lot
kammer ein Lötpreßkolben vorgesehen, der durch einen
Druckstempel eines Arbeitszylinders zur Verringerung des
Kammervolumens der Lotkammer in die Lotkammer axial ein
geschoben wird. Von dieser Lotkammer führt ein Lotwerk
stoff-Zufuhrkanal bis zum äußeren Ende der Lötspitze. Da
mit der Lotwerkstoff durch diesen Lotwerkstoff-
Zufuhrkanal im erwärmten Zustand hindurchgelangen kann,
besteht die Lötspitze insgesamt aus einem, mit Lotwerk
stoff benetzbaren Werkstoff.
Die Zielsetzung beim Zuführen von Lotwerkstoff besteht
bei diesem bekannten Handlötgerät darin, daß in Abhängig
keit von der jeweiligen Lötaufgabe Lotwerkstoff in ange
paßten, dosierten Mengen an eine Fügestelle zweier Bau
teile gebracht werden kann. D. h., daß zum Ausbringen des
Lotwerkstoffes der Lötpreßkolben axial verschoben wird
und, um den dadurch bewirkten Lotfluß im Lotwerkstoff-
Zufuhrkanal wieder stoppen zu können, der Lötpreßkolben
in seiner jeweiligen Position arretiert wird. Versuche
jedoch haben gezeigt, daß ein Stoppen des Lotflusses
durch den Lotwerkstoff-Zufuhrkanal auch bei arretiertem
Lötpreßkolben nicht definiert durchführbar ist. Es hat
sich gezeigt, daß eine derart ausgebildete Lötspitze mit
ihrem Lotwerkstoff-Zufuhrkanal stets nachtropft, so daß
eine definierte Zufuhrmenge durch eine derart gestaltete
Lötspitze in Zusammenhang mit einem derart ausgebildeten
Lotdepot nur bedingt für Lötaufgaben, insbesondere für
Aufgaben im Feinlötbereich, eingesetzt werden kann.
Um ein solches Nachtropfen zu verhindern, sind weitere
Einhand-Lötgeräte bekanntgeworden, bei welchen ein porö
ser Werkstoff, insbesondere ein Sinterwerkstoff, für die
Lötspitze verwendet werden soll. Hierzu sei insbesondere
auf die US 1,760,519, die US 3,651,306 sowie auf die US 3,439,857
beispielhaft verwiesen. All diesen bekannten
Einhand-Lötgeräten bzw. die für Einhand-Lötgeräte vorge
sehenen Lötspitzen ist gemeinsam, daß das Lötdepot insbe
sondere durch die poröse Struktur der Lötspitze selbst
oder einen in der Lötspitze befindlichen Hohlraum gebil
det werden soll. Durch die Kapillarwirkung der Poren des
porösen Werkstoffes soll dabei erreicht werden, daß die
Lötspitze erst bei Berührung mit den zu fügenden Bautei
len Lotwerkstoff abgibt. Es hat sich jedoch auch in die
sem Falle gezeigt, daß diese Lötspitzen aus porösem Werk
stoff stets nachtropfen. Desweiteren ist auch zu beobach
ten, daß die Lebensdauer bzw. die Einsatzmöglichkeiten
solcher Lötspitzen aus porösem Werkstoff äußerst be
schränkt ist bzw. sind, da die in den angegebenen Druck
schriften verwendeten Werkstoffe äußerst schnell ihre
Aufnahmefähigkeit für Lotwerkstoff verlieren und somit
eine Herstellung einer Vielzahl von Lötverbindungen nur
äußerst eingeschränkt möglich ist.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein
Einhand-Lötgerät derart auszugestalten, daß aus einem
Lotdepot einer Fügestelle zweier Bauteile über eine
Lötspitze gezielt und in präzise vordefinierbaren Mengen
Lotwerkstoff zugeführt werden kann, ohne daß ein Nach
tropfen an der Lötspitze erfolgt, wobei gleichzeitig die
Möglichkeit zur Herstellung einer Vielzahl von Lötstellen
gegeben sein soll.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Lötspitze wenigstens eine das Lotdepot mit der Oberfläche
der Lötspitze verbindende, mit Lotwerkstoff benetzbare
Kapillare aufweist, und daß die Oberfläche der Lötspitze
im Umgebungsbereich der Lotaustrittsöffnung der Kapillare
lotabweisende, nicht oder nur schwer mit Lotwerkstoff be
netzbare Eigenschaften aufweist.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Einhand-
Lötgerätes ist eine dosierte Zufuhr von Lotwerkstoff aus
einem Lotdepot an eine Fügestelle zweier Bauteile in vor
bestimmbaren Mengen sicher durchführbar, ohne daß ein
Nachtropfen von Lotwerkstoff erfolgt. Dazu ist eine
Lötspitze vorgesehen, die eine mit Lotwerkstoff benetzba
re Kapillare aufweist. Diese Kapillare verbindet das Lot
depot mit der Oberfläche der Lötspitze. Im Umgebungsbe
reich der Lotaustrittsöffnung der Kapillare weist die
Oberfläche der Lötspitze lotabweisende, nicht oder nur
schwer mit Lotwerkstoff benetzbare Eigenschaften auf.
Solche Eigenschaften sind in unterschiedlicher Weise er
reichbar. So kann in diesem Umgebungsbereich die Oberflä
che der Lötspitze beispielsweise mit einem lotabweisenden
Werkstoff mit entsprechenden Eigenschaften, wie bei
spielsweise einer Chrombeschichtung oder auch jedem ande
ren Werkstoff mit den entsprechenden Eigenschaften be
schichtet sein. Die Lotaustrittsöffnung wird dabei im we
sentlichen vollständig in ihrem Umgebungsbereich von ei
nem solchen Werkstoff umschlossen, so daß sich der aus
der Kapillare austretende Lotwerkstoff auf der Oberfläche
der Lötspitze gar nicht oder nur begrenzt ausbreiten
kann. Durch den Kapillardruck innerhalb der Kapillare
wird an die Lotaustrittsöffnung ständig Lotwerkstoff
nachgefördert, so daß sich an der Lötspitze bzw. im Be
reich der Lotaustrittsöffnung ein mehr oder weniger gro
ßen Lottropfen ausbildet. Dieser Lottropfen weist auf
grund der Eigenschaften des Lotwerkstoffes eine gewisse
Oberflächenspannung auf, durch die eine dem Kapillardruck
entgegenwirkende Gegenkraft bewirkt wird. Mit zunehmender
Größe des Lottropfens vergrößert sich die Oberflächen
spannung, so daß auch die dem Kapillardruck entgegenwir
kenden Gegenkräfte größer werden. Bei einer vorbestimmba
ren Tropfengröße stellt sich ein Gleichgewicht zwischen
der Gegenkraft aufgrund der Oberflächenspannung des Lot
tropfens und des Kapillardruckes innerhalb der Kapillare
ein, so daß bei Erreichen dieser bestimmten Größe des
Lottropfens ein weiteres Nachfließen von Lotwerkstoff aus
der Kapillare zur Lotaustrittsöffnung verhindert wird.
Dies hat wiederum zur Folge, daß der Lottropfen nur eine
vorbestimmte Größe annehmen kann und somit nicht von der
Lötspitze abreißt, so daß diese nicht "nachtropft". Die
Größe des zu erreichenden Lottropfens ist dabei im we
sentlichen von der Größe des noch mit Lotwerkstoff be
netzbaren Bereiches im Umgebungsbereich der
Lotaustrittsöffnung auf der Oberfläche der Lötspitze ab
hängig. Je größer dieser benetzbare Umgebungsbereich im
Bereich der Lotaustrittsöffnung auf der Oberfläche der
Lötspitze ist, um so größer kann sich auch der Lottropfen
ausbilden. Desweiteren ist die Größe dieses Lottropfens
auch vom Durchlaßquerschnitt der Kapillare innerhalb der
Lötspitze abhängig, durch welchen die Größe der Kapillar
kräfte bestimmt wird. Dies bedeutet, daß je größer der
Kapillarquerschnitt ausgebildet ist, um so größer wird
sich auch im Bereich der Lotaustrittsöffnung ein Lottrop
fen ausbilden.
Durch diese spezielle erfindungsgemäße Ausgestaltung ei
ner mit Lotwerkstoff benetzbaren Kapillare in Verbindung
mit der im Umgebungsbereich der Lotaustrittsöffnung lie
genden Oberfläche der Lötspitze, welche nicht oder nur
schwer mit Lötwerkstoff benetzbar ist, ist somit eine
vordefinierbare Größe eines sich ausbildenden Lottropfens
erreichbar, so daß die für einen Lötvorgang zur Verfügung
stehende Lotmenge durch entsprechende Ausgestaltung so
wohl der Kapillare als auch des Umgebungsbereiches der
Lotaustrittsöffnung genau definierbar ist.
Wird nun ein Lötvorgang eingeleitet, so wird der sich am
Ende der Lötspitze ausbildende Lottropfen mit der Füge
stelle zweier Bauteile in Kontakt gebracht, so daß diese
Fügestelle auf die gewünschte Löttemperatur gebracht
wird. Mit Erreichen der gewünschten Löttemperatur an der
Fügestelle verbindet sich der Lottropfen mit der Füge
stelle, so daß die vorhandene Oberflächenspannung redu
ziert wird und Lotwerkstoff in beliebiger Menge aus der
Kapillare der Fügestelle zugeführt werden kann. Wird die
erfindungsgemäße Lötspitze von der Fügestelle wieder ab
genommen, so bildet sich erneut ein Lottropfen in vorbe
stimmter Größe, bis die Oberflächenspannung und der Ka
pillardruck innerhalb der Kapillare wieder in einem hy
drostatischen Gleichgewicht stehen. Ein Nachtropfen der
Lötspitze wird somit sicher verhindert. Desweiteren kann
eine wohldefinierte Lotmenge an die Fügestelle gebracht
werden, so daß einwandfreie Lötstellen sicher erreichbar
sind. Mit der automatischen neuerlichen Ausbildung eines
Lottropfens an der Lötspitze ist diese sofort für einen
weiteren Lötvorgang wider einsetzbar. Die Anzahl der her
stellbaren Lötverbindungen ist dabei im wesentlichen von
der benötigten Lotmenge je Lötverbindung und der Größe
des Lotdepots abhängig.
Gemäß Anspruch 2 kann die Kapillare der Lötspitze durch
eine vom Lotdepot zum äußeren Ende der Lötspitze führende
Bohrung gebildet sein. Der Durchmesser dieser Bohrung
kann dabei äußerst gering gewählt werden, wodurch auch
die Kapillarkräfte am Ende der Bohrung äußerst gering
sind und sich somit auch nur ein äußerst kleiner Lottrop
fen ausbilden kann. Durch diese erfindungsgemäße Ausge
staltung gemäß Anspruch 2 wird eine äußerst einfache Her
stellung der Kapillare und somit der gesamten Lötspitze
erreicht. Bei dieser speziellen Ausgestaltung kann der
Grundkörper der Lötspitze, in welchem die Kapillare ange
ordnet ist, beispielsweise aus einer mit Lotwerkstoff be
netzbaren Kupferlegierung gebildet sein, so daß die Ka
pillare ebenfalls mit Lotwerkstoff benetzbar ist. Der
Grundkörper wird im Bereich der Lotaustrittöffnung der
Kapillare mit einer nicht mit Lotwerkstoff benetzbaren
Beschichtung versehen, so daß sich der im Bereich der
Lotaustrittöffnung ausbildende Lottropfen nicht ungehindert
über die Lötspitze ausbreiten und nur eine vordefi
nierbare Größe annehmen kann.
Eine weitere einfache und somit kostengünstige Herstel
lung der Lötspitze wird durch die Ausgestaltung gemäß An
spruch 3 erreicht. So weist die Lötspitze einen Grundkör
per auf, der aus einem nichtbenetzbaren Werkstoff be
steht. Dadurch wird erreicht, daß die Oberfläche des
Grundkörpers insbesondere im Umgebungsbereich der Kapil
lare nicht separat beschichtet werden muß. Die Kapillare
wird gemäß Anspruch 3 durch ein in den Grundkörper einge
setztes Kapillarröhrchen gebildet, das aus einem mit Lot
werkstoff benetzbaren Werkstoff besteht. Ein solcher
Werkstoff kann z. B. eine Kupferlegierung oder auch jede
andere Werkstoffkombination sein, welche ausgezeichnete,
mit Lotwerkstoff benetzbare Eigenschaften aufweist. Bei
der Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 kann beispielsweise
die im Umgebungsbereich der Lotaustrittsöffnung liegende,
noch mit Lotwerkstoff benetzbare Oberfläche der Lötspitze
in einfacher Weise durch die Wandstärke des eingesetzten
Kapillarröhrchens festgelegt werden. Aufgrund dieser
Wandstärke bildet das Kapillarröhrchen im Bereich der
Lotaustrittsöffnung eine mit Lotwerkstoff benetzbare
Ringfläche, von deren Gesamtoberfläche die Größe des sich
ausbildenden Lottropfens bestimmt wird. In gleicher Weise
kann auch durch die entsprechende Vorgabe des lichten
Durchmessers des Kapillarröhrchens die Größe des sich
ausbildenden Lottropfens bestimmt werden.
Eine weitere Möglichkeit zur Bildung der Kapillare der
Lötspitze stellt die Merkmalskombination gemäß Anspruch 4
dar. Dabei besteht die Lötspitze aus zwei aufeinanderlie
genden Spitzenteilen, deren Kontaktflächen mit Lotwerk
stoff benetzbar sind. Diese Kontaktflächen bilden dabei
die eigentliche Kapillare der Lötspitze. Diese Kapillare
steht selbstverständlich mit einem entsprechenden Lotde
pot, das ebenfalls in der Lotspitze integriert sein kann,
in Verbindung. Um ein definiertes Ausbringen von Lotwerk
stoff und auch eine definierte Größe einer sich bei
spielsweise am äußeren Ende der Lötspitze befindlichen
Lotaustrittöffnung zu erreichen, sind die beiden Spitzen
teile auf ihren Außenflächen nicht mit Lotwerkstoff be
netzbar, was, wie bereits oben erwähnt, durch eine ent
sprechende Beschichtung dieser Außenflächen erreicht wer
den kann.
Gemäß Anspruch 5 können die beiden Spitzenteile durch ein
elastisches Federelement miteinander in Verbindung gehal
ten werden. Durch dieses elastische Federelement wird der
Anpreßdruck der beiden Spitzenteile mit seinen Kontakt
flächen bestimmt. Dieser Anpreßdruck wirkt im Betrieb dem
in der Kapillare wirkenden Kapillardruck entgegen. Somit
kann der Kapillardruck durch den elastischen Federdruck
und somit auch die jeweils gewünschte Zuführmenge an Lot
werkstoff über die Federkraft des Federelementes einge
stellt werden.
Dazu ist gemäß Anspruch 6 die Federkraft des Federelemen
tes, mit welcher die Spitzenteile über ihre Kontaktflä
chen gegeneinandergedrückt werden, variabel einstellbar.
Zur Bildung einer definierten Lotaufnahmefläche im Be
reich der Lotaustrittsöffnung, welche mit Lotwerkstoff
benetzbar ist, überragt gemäß Anspruch 7 das eine Spit
zenteil der Lötspitze das andere Spitzenteil zum freien
Ende der Lötspitze hin zumindest minimal. Dabei bildet
die eine Kontaktfläche des überstehenden Teils des einen
Spitzenteils eine mit Lotwerkstoff benetzbare Lotaufnah
mefläche. Durch die Wahl der Größe dieser Lotaufnahmeflä
che kann somit in einfacher Weise die Größe des sich aus
bildenden Lottropfens in einfacher Weise beeinflußt wer
den. Je größer die Lotaufnahmefläche, desto größer der
Lottropfen und umgekehrt. Es ist hierbei lediglich darauf
zu achten, daß die Lotaufnahmefläche nicht zu groß wird,
so daß auch der sich ausbildende Lottropfen ebenfalls in
seiner Größe derart begrenzt bleibt, daß er sich nicht
selbsttätig von der Lotaufnahmefläche ablösen kann. Die
Größe dieser Lotaufnahmefläche kann dabei bis zu etwa 2,5 mm2
betragen, was im wesentlichen von der zu erfüllenden
Lötaufgabe einerseits und andererseits auch von der Ausbildung
der Kapillare und somit vom dadurch bestimmten
Kapillardruck abhängig ist.
Um die Lötspitze an unterschiedliche Lötaufgaben anpassen
zu können, ist gemäß Anspruch 8 der Überstand des überra
genden Teils des einen Spitzenteils gegenüber dem anderen
Spitzenteil variabel einstellbar. Durch diese variable
Einstellbarkeit des Überstandes wird auch die Größe der
Lotaufnahmefläche bestimmt, wodurch auch die Größe des
sich ausbildenden Lottropfens eingestellt wird.
Gemäß Anspruch 9 kann die Lötspitze auch nach Art einer
Schreibfeder eines Füllfederhalters aufgebaut sein. Dies
ist insbesondere zur Durchführung von äußerst feinen
Lötarbeiten von Vorteil, da sich mit dieser speziellen
Ausgestaltung nur äußerst kleine Lottropfen am Ende der
Lötspitze ausbilden können. Dazu weist die Lötspitze ei
nen Grundkörper auf, an welchem eine nach Art einer
Schreibfeder eines Füllfederhalters ausgebildete Lötfeder
befestigt ist. Diese Lötfeder weist einen Lotspalt auf,
der die Kapillare bildet. Dieser Lotspalt erstreckt sich
dabei bis zum äußeren Ende der Lötfeder. Um ein undefi
niertes Nachfließen von Lotwerkstoff zu verhindern, be
steht die Oberfläche der Lötfeder aus einem nichtbenetz
baren Werkstoff, während die einander zugewandten Innen
flächen des Lotspaltes mit Lotwerkstoff benetzbar sind.
Eine solche Ausgestaltung kann durch eine entsprechende
Oberflächenbeschichtung einer Lötfeder erreicht werden,
deren Grundkörper aus einem mit Lotwerkstoff benetzbaren
Werkstoff besteht. Damit wird in einfacher Weise er
reicht, daß die Innenflächen des Lotspaltes mit Lötwerk
stoff benetzbar sind, während die sonstige Oberfläche der
Lötfeder nicht mit Lotwerkstoff benetzbar ist.
Gemäß Anspruch 10 kann der Lotspalt der Lötfeder über ei
ne Zuführbohrung und/oder eine Zuführkapillare mit dem
Lotdepot verbunden sein. Durch diese Ausgestaltung gemäß
Anspruch 10 kann bei entsprechender Ausbildung und Anord
nung der Lötfeder diese beispielsweise auch mit einer der
Lötspitzen gemäß der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 8
kombiniert werden.
Gemäß Anspruch 11 können auch unterschiedliche Lötfedern
vorgesehen sein, deren äußeres Ende als halbkugelförmige
oder kugelförmige Lötkugel ausgebildet ist. Diese Lötku
geln können dabei einen unterschiedlichen Durchmesser
aufweisen und/oder unterschiedlich große mit Lotwerkstoff
benetzbare Lotaufnahmeflächen im unmittelbaren Umgebungs
bereich des sich in der Lötkugel fortsetzenden Lotspaltes
aufweisen. Durch diese unterschiedlich großen mit Lot
werkstoff benetzbaren Lotaufnahmeflächen wird wiederum
eine unterschiedlich große Ausprägung eines sich ausbil
denden Lottropfens erreicht. Die Größe dieser Lotaufnah
mefläche wird dabei gemäß Anspruch 11 durch eine entsprechende,
nicht mit Lotwerkstoff benetzbare Beschichtung
der Lötfeder begrenzt, welche diese Lotaufnahmefläche
beispielsweise kreisförmig begrenzt. Durch diese unter
schiedlichen Lötfedern ist das erfindungsgemäße Einhand-
Lötgerät in einfachster Weise an die unterschiedlichsten
Lötbedingungen, insbesondere im Bereich des Feinlötens
anpaßbar. Je größer die Lotaufnahmefläche bzw. die Lötku
gel, desto größer ist die Ausbildung des Lottropfens an
der Lötkugel. Somit lassen sich durch einfaches Austau
schen der Lötfedern am Grundkörper der Lötspitze unter
schiedliche Größen von sich ausbildenden Lottropfen er
reichen und somit das Einhand-Lötgerät in einfachster
Weise an unterschiedliche Lötaufgaben anpassen.
Gemäß Anspruch 12 kann das Lotdepot aus einer in der
Lötspitze angeordneten, nach außen offenen Kaverne gebil
det sein. Durch diese Ausgestaltung wird ein Lotdepot zur
Verfügung gestellt, das in unmittelbarer Nähe der Kapil
lare liegt und somit thermisch in einer äußerst einfachen
Art und Weise mit der Heizvorrichtung des Einhand-
Lötgerätes gekoppelt werden kann. Dadurch, daß die Kaver
ne nach außen offen zugänglich ist, ist ein Nachfüllen
von verbrauchtem Lotwerkstoff ebenfalls in einfacher Art
und Weise durchführbar.
Dazu weist die Kaverne gemäß Anspruch 13 eine Einfüllöff
nung auf. Gemäß Anspruch 13 kann die Einfüllöffnung derart
ausgestaltet sein, daß auf diese eine zusätzliche
Lotpatrone auswechselbar aufgesetzt werden kann. Durch
diese zusätzliche Lotpatrone ist somit das zur Verfügung
stehende Lotvolumen an Lotwerkstoff vergrößerbar, so daß
die Anzahl der durchzuführenden Lötarbeiten erheblich
vergrößert werden kann. Die Lotpatrone ist dabei mit der
Lötspitze im aufgesetzten Zustand thermisch gekoppelt, so
daß ein Aufschmelzen des sich in der Lotpatrone befindli
che Lotwerkstoffes sichergestellt ist.
Zur weiteren Erweiterung des Einsatzbereiches, insbeson
dere Vergrößerung der Anzahl der durchführbaren Lötaufga
ben, kann gemäß Anspruch 14 das Lotdepot aus einer aus
wechselbar in der Lötspitze oder im Bereich einer Heiz
vorrichtung des Einhand-Lötgerätes angeordneten Lotkartu
sche gebildet werden. Diese Lotkartusche ist zur Zufuhr
des Lotwerkstoffes über einen Zufuhrkanal mit der Kapil
lare verbunden. Diese Lotkartusche ist desweiteren gemäß
Anspruch 14 auswechselbar ausgebildet, wodurch ebenfalls
das Einsatzgebiet bzgl. der durchführbaren Lötaufgaben
erheblich erweitert wird.
Gemäß Anspruch 15 kann im Bereich der Lötspitze eine
Flußmittelkapillare vorgesehen sein, durch welche der Fü
gestelle Flußmittel aus einem Flußmitteldepot zugeführt
werden kann. Die lichte Weite dieser Flußmittelkapillare
ist dabei so gewählt, daß das Flußmittel durch die Kapillarwirkung
durch die Flußmittelkapillare an eine entspre
chende Ausgangsöffnung der Flußmittelkapillare gefördert
wird und sich dort aufgrund der Oberflächenspannung des
Flußmittels lediglich ein kleiner Flußmitteltropfen aus
bildet. In diesem Zustand besteht zwischen der Oberflä
chenspannung und dem Kapillardruck innerhalb der Flußmit
telkapillare hydrostatisches Gleichgewicht, so daß das
Flußmittel nicht aus der Kapillare weiter austreten und
unkontrolliert abtropfen kann. Erst wenn die Flußmittel
kapillare mit ihrer Ausgangsöffnung bzw. mit dem Flußmit
teltropfen mit einem anderen Gegenstand in Kontakt ge
bracht wird, wird die Oberflächenspannung aufgehoben, so
daß das Flußmittel aufgrund der in der Flußmittelkapilla
re wirkenden Kapillarkräfte nachfließt.
Dazu ist gemäß Anspruch 16 vorgesehen, daß die Flußmit
telkapillare aus einem wärmebeständigen Kapillarrohr be
steht, das zum Zuführen von Flußmittel mit der Fügestelle
und/oder mit der Lötspitze in Kontakt gebracht werden
kann. Um die Flußmittelkapillare mit ihrer Ausgangsöff
nung mit der Lötspitze in Kontakt bringen zu können, kann
das Kapillarrohr beispielsweise im Bereich eines Griff
teils des Einhand-Lötgerätes oder aber auch unter ent
sprechend thermischer Isolierung an der Lötspitze selbst
schwenkbar gelagert sein, so daß sie mit ihrer Aus
gangsöffnung auf die Lötspitze geschwenkt werden kann.
Das Flußmittel tritt, sobald die Ausgangsöffnung bzw. der
sich dort ausbildende Flußmitteltropfen mit der Lötspitze
in Kontakt steht in einem kontinuierlichen Fluß aus der
Flußmittelkapillare aus und fließt bei dieser Ausfüh
rungsform über die Lötspitze zur Fügestelle hin ab.
Für den Fall, daß die Lötspitze gemäß der Ansprüche 4 und
5 zweiteilig ausgebildet ist, kann auch eines der Spit
zenteile auf die Ausgangsöffnung der Flußmittelkapillare
zubewegt werden, so daß auch dadurch der Flußmitteltrop
fen mit der Lötspitze in Kontakt gebracht werden und ein
Abfließen des Flußmittels zur Fügestelle über die
Lötspitze bewirkt wird. Desgleichen gilt auch für die
Ausgestaltung der Lötspitze als Lötfeder gemäß Anspruch
9, durch deren elastische Nachgiebigkeit ebenfalls ein
Kontakt mit dem Flußmitteltropfen im Bereich der Aus
gangsöffnung der Flußmittelkapillare hergestellt werden
kann. In diesen beiden Fällen ist keine schwenkbare Lage
rung der Flußmittelkapillare notwendig.
Gemäß Anspruch 17 kann die Flußmittelkapillare Bestand
teil einer nach Art einer Schreibfeder eines Füllfeder
halters ausgebildeten Flußmittelfeder sein. Bei dieser
Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Flußmittelkapil
lare als Flußmittelspalt ausgebildet ist. Durch diese
Ausgestaltung wird eine äußerst einfache Herstellung der
Flußmittelkapillare erreicht.
Zusammenfassend ist somit festzustellen, daß das erfin
dungsgemäße Einhand-Lötgerät äußerst variabel für die un
terschiedlichsten Lötaufgaben einsetzbar ist. Die erfin
dungsgemäß vorgesehene Lötspitze ist dabei geometrisch
einfach aufgebaut und läßt sich an konventionellen Lötge
räten in einfachster Weise adaptieren.
Anhand der Zeichnung wird im folgenden die Erfindung nä
her erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße
Lötspitze mit integriertem Lotdepot;
Fig. 2 einen Schnitt II-II aus Fig. 1;
Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt III der Lötspitze
aus Fig. 1;
Fig. 3a eine Frontansicht auf die Lotaustrittöffnung
der Lötspitze aus Fig. 3;
Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel des vorderen
Endes der Lötspitze aus Fig. 1 in vergrößertem
Maßstab;
Fig. 4a eine Frontansicht auf die Lotaustrittöffnung
der Lötspitze aus Fig. 4;
Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel des vorderen
Endes einer Lötspitze gemäß Fig. 1 mit integriertem
Kapillarröhrchen in vergrößertem Maß
stab;
Fig. 5a eine Frontansicht auf die Lotaustrittöffnung
der Lötspitze aus Fig. 5;
Fig. 6 eine Lötspitze der erfindungsgemäßen Art mit
einer Lötfeder als Lotzufuhreinrichtung;
Fig. 7 eine vergrößerte Unteransicht VII des vorderen
Endes der Lötfeder aus Fig. 6;
Fig. 8 eine Draufsicht VIII der Lötspitze aus Fig. 6;
Fig. 9 einen Teilschnitt durch eine zweiteilige
Lötspitze mit integriertem Lotdepot;
Fig. 10 eine Seitenansicht der Lötspitze aus Fig. 9;
Fig. 11 eine vergrößerte Unteransicht XI des vorderen
Endes der Lötspitze aus Fig. 10;
Fig. 12 einen Teilschnitt XII-XII aus Fig. 9;
Fig. 13 eine Schnittdarstellung einer Lötspitze mit se
parater, auswechselbar integrierter Lotkartu
sche.
Fig. 14 einen Teilschnitt eines Lötkolbens mit der
Lötspitze aus Fig. 1 und einer im Bereich der
Lötspitze angeordneten Flußmittelkapillare;
Fig. 15 einen vergrößerten Ausschnitt A aus Fig. 14;
Fig. 16 eine Ansicht B der Flußmittelkapillare aus Fig.
15.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Lötspitze 1, welche an
ihrem hinteren Endbereich einen Aufnahmeschaft 2 auf
weist, mit welchem die Lötspitze 1 in eine Heizvorrich
tung eines handelsüblichen Einhand-Lötgerätes einsteckbar
ist. Über diesen Aufnahmeschaft 2 wird die gesamte
Lötspitze 1 thermisch mit der Heizvorrichtung des Ein
hand-Lötgerätes gekoppelt und somit insgesamt auf eine
erforderliche Löttemperatur zum Durchführen von entspre
chenden Lötarbeiten gebracht.
Die Lötspitze 1 weist ein als Kaverne 3 ausgebildetes
Lotdepot auf, welches in der Lötspitze 1 integriert ange
ordnet ist. Diese Kaverne 3 ist beim vorliegenden Ausfüh
rungsbeispiel nach oben hin offen ausgebildet. Zum Ver
schließen dieser Kaverne 3 ist ein der zylindrischen Au
ßenkontur der Lötspitze 1 angepaßtes Verschlußblech 4
vorgesehen, das mit einer offenen Einfüllöffnung 5 verse
hen ist. Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, ist
das Verschlußblech 4 mittels zweier Schrauben 6 abnehmbar
an der Lötspitze 1 befestigt. An ihrem dem Aufnahmeschaft
2 gegenüberliegenden Ende ist beim vorliegenden Ausfüh
rungsbeispiel der Fig. 1 die Lötspitze kegelförmig, spitz
zulaufend ausgebildet und weist dementsprechend einen kegelförmigen
Lötkegel 7 auf. Der Lötkegel 7 weist an sei
nem vorderen Ende eine Lotaustrittöffnung 8 einer Kapil
lare 9 auf.
Diese Kapillare 9 ist beim vorliegenden Ausführungsbei
spiel als Bohrung mit geringem Querschnitt ausgebildet
und verbindet das äußere Ende der Lötspitze 1 mit der Ka
verne 3. Der Grundkörper 10 der Lötspitze 1 besteht beim
Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 bis 3 aus einem mit
Lotwerkstoff benetzbaren Werkstoff, wie beispielsweise
einer Kupferlegierung, so daß auch die Kapillare 9 selbst
auf ihrer gesamten Länge mit Lotwerkstoff benetzbar ist.
Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist, weist der
Grundkörper 10 an seiner Außenfläche insbesondere im Um
gebungsbereich der Lotaustrittsöffnung 8 eine nicht mit
Lotwerkstoff benetzbare Beschichtung 11 auf, die bei
spielsweise eine Chromlegierung sein kann. Diese Be
schichtung 11 grenzt beim vorliegenden Ausführungsbei
spiel unmittelbar an den Umfang der Lotaustrittsöffnung 8
der Kapillare 9 an, wie dies insbesondere durch die bei
den Ringe unterhalb der Schnittdarstellung der Fig. 3a
ersichtlich ist.
Durch diese spezielle Werkstoffwahl und somit der Ober
flächeneigenschaften einerseits der Kapillare 9, welche
mit Lotwerkstoff benetzbar ist, und andererseits der
Oberflächenbeschichtung 11, welche nicht mit Lotwerkstoff
benetzbar ist, wird im Betrieb aus der Kaverne 3 aufgrund
der in der Kapillare 9 wirkenden Kapillarkräfte in Rich
tung des Pfeiles 12 Lotwerkstoff zur Lotaustrittsöffnung
8 gefördert. Ist der Lotwerkstoff an der Lotaustrittsöff
nung 8 angelangt, so bildet dieser einen Lottropfen 13,
wie dies beispielhaft in Fig. 3 in dünnen Linien darge
stellt ist. Diese Tropfenbildung wird durch die in der
Kapillare 9 wirkenden Kapillarkräfte bewirkt, so daß sich
der Lottropfen 13 ständig vergrößert. Der Kapillartropfen
13 kann sich allerdings nicht auf die Umgebungsfläche
bzw. auf den Umgebungsbereich der Lötspitze bzw. des Löt
kegels 7 ausbreiten, da dieser mit der nicht mit Lotwerk
stoff benetzbaren Beschichtung 11 versehen ist. Damit er
reicht der Lottropfen 13 eine etwa kugelförmige Ausbil
dung, welche durch die bei Lotwerkstoffen übliche Ober
flächenspannung bewirkt wird. Diese Oberflächenspannung
des Lottropfens 13 bewirkt eine entgegen der Pfeilrich
tung 12 wirkende Gegenkraft, welche mit zunehmender Größe
des Lottropfens 13 ebenfalls größer wird. Bei einer be
stimmten Größe des Lottropfens 13 entspricht diese Gegen
kraft genau den Kapillarkräften, die in Richtung des
Pfeiles 12 wirken, so daß zwischen der Kapillare und dem
Lottropfen ein hydrostatisches Gleichgewicht bewirkt
wird. Mit Erreichen dieses hydrostatischen Gleichgewich
tes wird eine weitere Lotzufuhr durch die Kapillare 9 in
Richtung des Pfeiles 12 gestoppt, so daß der Lottropfen
13 nicht weiter anwachsen kann. Die Größe der Kapillare 9
ist dabei derart bemessen, daß nur eine Größe des Lot
tropfens 13 erreichbar ist, die sicherstellt, daß der
Lottropfen 13 sich nicht selbständig vom Lötkegel 7 lösen
kann.
Zum Durchführen von Lötarbeiten wird der Lötkegel 7 der
Lötspitze 1 mit einer zu verlötenden Fügestelle in Kon
takt gebracht, so daß der Lottropfen 13 auf diese Füge
stelle übergeht und gleichzeitig dessen Oberflächenspan
nung abgebaut wird. Aufgrund dieses Abbaus der Oberflä
chenspannung wird das hydrostatische Gleichgewicht der
Gegenkraft des Lottropfens 13 und der Kapillarkräfte des
in der Kapillare 9 befindlichen Lotwerkstoffes aufgeho
ben, so daß der Lotwerkstoff in der Kapillare wiederum
beginnt, in Richtung des Pfeiles 12 nachzufließen. Ist
die Fügestelle in gewünschter Art und Weise fertigge
stellt, so wird die Lötspitze 1 mit ihrem Lotkegel 7 und
damit auch mit der Lotaustrittsöffnung 8 von der Füge
stelle abgenommen, so daß sich erneut ein Lottropfen 13
bis zum Erreichen eines erneuten hydrostatischen Gleich
gewichtes bilden kann.
Es ist ersichtlich, daß durch die erfindungsgemäße Ausge
staltung, nämlich einerseits die benetzbare Ausbildung
der Kapillare 9 sowie andererseits die nicht benetzbare
Ausbildung des Umgebungsbereiches der Lotaustrittsöffnung,
ein Nachtropfen nach Beendigung eines Lötvorganges
der erfindungsgemäßen Lötspitze 1 sicher verhindert wird.
Desweiteren wird erreicht, daß je nach Volumen der Kaver
ne 3 eine Vielzahl von Lötvorgängen durchgeführt werden
können, ohne daß die Bedienungsperson eine externe Lotzu
fuhr zur Fügestelle bewerkstelligen muß. Damit ist das
erfindungsgemäße Einhand-Lötgerät, welches mit der erfin
dungsgemäßen Lötspitze 1 versehen ist, in einfacher Weise
mit einer Hand bedienbar, so daß die entsprechende Bedie
nungsperson die andere Hand beispielsweise zum Fixieren
der zusammenzufügenden Bauteile nutzen kann.
Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Lotke
gels 7/1, welcher sich durch seine Ausgestaltung an sei
nem vorderen Ende 14 vom Lötkegel 7 des Ausführungsbei
spieles gemäß der Fig. 1 bis 3 unterscheidet. Wie insbe
sondere in der durch die drei Kreisringe dargestellten
Frontansicht der Fig. 4a ersichtlich ist, ist im unmit
telbaren Umgebungsbereich der Kapillare 9/1 des Lötkegels
7/1 eine Ringfläche 15 vorgesehen, welche aus demselben
Material besteht, wie der Grundkörper 10/1 bzw. der Löt
kegel 7/1 dieses zweiten Ausführungsbeispieles. Durch
diese Ringfläche 15 kann sich am vorderen Ende 14 des
Lötkegels 7/1 ein größerer Lottropfen 13/1 ausbilden, so
daß für einen Lötvorgang mehr Lotwerkstoff beim ersten
Inkontaktbringen mit einer Fügestelle zur Verfügung
steht. Die prinzipielle Funktionsweise dieses Ausführungsbeispieles
ist identisch mit der Funktionsweise des
Ausführungsbeispieles der Fig. 1 bis 3. Auch beim zweiten
Ausführungsbeispiel der Fig. 4 führt die Kapillare 9/1 zu
einer Lotaustrittsöffnung 8/1 des Lötkegels 7/1, wo sich
der bereits erwähnte Lottropfen 13/1 ausbildet. Da sich
dieser Lottropfen 13/1 auf der Ringfläche 15 ausbreiten
kann, ist mehr Lotwerkstoff erforderlich, um die notwen
dige Oberflächenspannung des Lottropfens 13/1 aufbauen zu
können, welche bei entsprechender Größe des Lottropfens
13/1 eine Gegenkraft zur Kapillarkraft bewirkt, welche
durch den in der Kapillare 9/1 befindlichen Lotwerkstoff
in Richtung des Pfeiles 12/1 hervorgerufen wird. Auch
hier stellt sich bei entsprechender Größe des Lottropfens
13/1 ein hydrostatisches Gleichgewicht der Gegenkraft zur
Kapillarkraft ein, so daß eine weitere Vergrößerung des
Lottropfens 13/1 verhindert wird.
Auch dieser Lottropfen 13/1 ist in seiner Größe derart
dimensioniert, daß er sich nicht selbständig von der
Ringfläche 15 bzw. dem Lötkegel 7/1 lösen kann. Wie aus
Fig. 4 weiter ersichtlich ist, wird die Ringfläche 15
durch eine, zumindest im Bereich der Außenfläche des Löt
kegels 7/1 vorgesehene, nicht mit Lotwerkstoff benetzbare
Beschichtung 11/1 begrenzt, so daß ein Ausbreiten des
Lottropfens 13/1 auf den Lötkegel 7/1 wirksam verhindert
wird und somit ein unkontrolliertes Nachströmen und damit
ein Ablösen des Lottropfens 13/1 sicher verhindert wird.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Lötkegels 7/2,
dessen Grundkörper 10/2 aus einem nicht mit Lotwerkstoff
benetzbaren Werkstoff gebildet wird. Die Kapillare 9/2
des Lötkegels 7/2 wird bei diesem Ausführungsbeispiel
durch ein Kapillarröhrchen 16 gebildet, dessen vordere
Stirnfläche am vorderen Ende 14/2 des Lötkegels 7/2 eine
Ringfläche 15/2 bildet, wie dies durch die beiden Kreis
ringe aus Fig. 5a ersichtlich ist. Diese Kreisringfläche
15/2 entspricht im wesentlichen der Kreisringfläche 15
des Ausführungsbeispieles aus Fig. 4 und bildet den un
mittelbaren Umgebungsbereich der Lotaustrittsöffnung 8/2
des Lötkegels 7/2. Auch hier ist die grundsätzliche Funk
tionsweise identisch mit den vorangegangenen Ausführungs
beispielen, so daß sich auch beim Ausführungsbeispiel der
Fig. 5 ein Lottropfen 13/2 mit definierter Größe ausbil
det. Das Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 5 hat den
Vorteil, daß die Oberfläche der gesamten Lötspitze oder
zumindest im Bereich des Lötkegels 7/2 nicht mit einer
nicht mit Lotwerkstoff benetzbaren Beschichtung versehen
werden muß, so daß die Kosten äußerst gering gehalten
werden können. Das Kapillarröhrchen 16 selbst besteht
hingegen aus einem mit Lotwerkstoff benetzbaren Material,
so daß sich die gleichen Wirkungsweisen wie bei den vor
angegangen beschriebenen Ausführungsbeispielen ergeben.
Fig. 6 zeigt einen Teilschnitt eines weiteren Ausfüh
rungsbeispieles einer Lötspitze 1/3, welche einen Grundkörper
10/3 aufweist, der aus einem mit Lotwerkstoff be
netzbaren Werkstoff gebildet ist. In dieser Lötspitze 1/3
bzw. im Grundkörper 10/3 ist ebenfalls als Lotdepot eine
Kaverne 3/3 vorgesehen, deren Ausbildung ähnlich ist, wie
die Kaverne 3 aus dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1.
Diese Kaverne 3/3 ist ebenfalls durch ein, an die Außen
kontur des Grundkörpers 10/3 formangepaßtes Verschluß
blech 4/3 verschlossen. Dieses Verschlußblech 4/3 ist
ebenfalls über entsprechende Schrauben 6/3 mit dem Grund
körper 10/3 verbunden und verschließt die Kaverne 3/3
vollständig. Auch das Verschlußblech 4/3 weist eine ent
sprechende Einfüllöffnung 5/3 auf, über welche in die Ka
verne 3/3 Lotwerkstoff eingebracht werden kann.
Im vorderen Endbereich des Grundkörpers 10/3 ist eine
Lötfeder 17 vorgesehen, deren spezielle Ausgestaltung et
wa der Ausgestaltung einer Schreibfeder eines Füllfeder
halters entspricht. Diese Lötfeder 17 ist mittels einer
Montageschraube 18 auswechselbar am Grundkörper 10/3 be
festigt. Zur passenden Führung der Lötfeder 17 weist die
se zwei Seitenwände 19 und 20 auf, welche insbesondere im
Bereich der Montageschraube 18 am Grundkörper 10/3 pas
send anliegen, wie dies insbesondere aus Fig. 8 ersicht
lich ist. Die beiden vorderen Endbereiche 21 und 22 die
ser beiden Seitenwände 19 und 20 können dabei divergie
rend zum in Fig. 8 gestrichelt dargestellten Lötkegel 7/3
verlaufen und dienen dementsprechend lediglich zu verti
kalen Stabilisierung der Lötfeder 17.
Durch diese spezielle Ausgestaltung der Lötfeder 17 liegt
diese auf einer ebenen Oberfläche 23 des Lötkegels 7/3
plan auf. Wie aus den Fig. 6 und 8 weiter ersichtlich
ist, weist die Lötfeder 17 einen sich bis zum vorderen
Ende erstreckenden Lotspalt 24 auf, welcher sich zumin
dest annähernd bis zum hinteren Ende der ebenen Oberflä
che 23 des Lötkegels 7/3 erstreckt. Im hinteren Endbe
reich 25 ist im Grundkörper 10/3 von der ebenen Oberflä
che 23 ausgehend ein Zufuhrkanal 26 vorgesehen, durch den
eine das Lotdepot bildende Kaverne 3/3 mit der planebenen
Oberfläche 23 verbunden ist.
Im Betrieb gelangt nun aus der Kaverne 3/3 durch den Zu
fuhrkanal 26 Lotwerkstoff in Richtung des Pfeils 12/3 zum
Lotspalt 24 der Lötfeder 17 und wird dort aufgrund der
wirkenden Kapillarkräfte im Lotspalt 24 bis zu einer am
äußeren Ende der Lötfeder 17 vorgesehenen Lötkugel 27 ge
fördert, wie dies durch den weiteren Pfeil 12/3 angedeu
tet ist.
Dabei besteht die Lötfeder 17 beim vorliegenden Ausfüh
rungsbeispiel aus einem mit Lotwerkstoff benetzbaren
Grundwerkstoff, welcher auf seiner gesamten Oberfläche
mit einer nicht mit Lotwerkstoff benetzbaren Beschichtung
versehen ist. Durch nachträgliches Anbringen des Lotspaltes
24 in der in den Fig. 6 und 8 dargestellten Art und
Weise wird somit erreicht, daß die beiden einander zuge
wandten Innenflächen des Lotspaltes ebenfalls mit Lot
werkstoff benetzbar sind, da sich dort keine derartige
Beschichtung befindet. Somit bildet der Lotspalt 24 bei
diesem Ausführungsbeispiel eine entsprechende Kapillare
9/3, in welcher die zu den Fig. 1 bis 5 bereits angespro
chenen Kapillarkräfte wirksam sind. Dabei bildet sich bei
diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise an der Unter
seite der Lötkugel 27, wie dies in Fig. 6 dargestellt
ist, ein Lottropfen 13/3 aus, der insbesondere vom Quer
schnitt der Kapillare 9/3 bzw. des Lotspaltes 24 abhängig
ist.
Desweiteren kann die Größe dieses Lottropfens 13/3 auch
durch eine spezielle Ausgestaltung der Unterseite der
Lötkugel 27 beeinflußt werden. So kann diese, wie dies
insbesondere aus der vergrößerten Darstellung der Fig. 7
ersichtlich ist, im Bereich des Lötspaltes 24 einen be
netzbaren, beim vorliegenden Ausführungsbeispiel kreis
runden Bereich 28 aufweisen, welcher durch die diesen Be
reich 28 umgebende Beschichtung 29, welche nicht benetz
bar ist, umschließend begrenzt wird. Dieser benetzbare
Bereich 28 muß nicht zwingend direkt unterhalb an der
Lötkugel 27 vorgesehen sein. Die Anordnung kann auch im
vorderen Spitzenbereich zum Ende hin verschoben sein.
Auch ist die kreisrunde Form dieses benetzbaren Bereiches
28 nicht zwingend. Es kann auch vorgesehen sein, daß bei
spielsweise die benachbarten Bereiche des Lotspaltes 24
mit einem mehr oder weniger breiten Streifen versehen
sind, wie dies beispielhaft durch die beiden gestrichel
ten Linien 30 und 31 dargestellt ist, so daß sich der in
Fig. 6 dargestellte Lottropfen 13/3 in unterschiedlicher
Form und Größe ausbilden kann. Auch ist die Gesamtfläche
des benetzbaren Bereiches 28 variabel gestaltbar, so daß
unterschiedliche Lötfedern 17 mit unterschiedlichen Löt
kugeln 27 sowie unterschiedlichen, benetzbaren Bereichen
28 vorgesehen werden können.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Lötfeder 17
über die Montageschraube 18 am Grundkörper 10/3 befe
stigt. Es sind dabei auch andere Befestigungsarten, wie
beispielsweise Rastverbindungen und dgl. vorgesehen, wo
durch die Handhabbarkeit, insbesondere zum Austauschen
unterschiedlicher Lötfedern 17, vereinfacht wird.
Desweiteren kann auch vorgesehen sein, daß die Lötfeder
17 unterseitig, insbesondere im Bereich ihres Lotspaltes
24 im Bereich ihrer Auflage auf der ebenen Oberfläche 23,
einen benetzbaren Umgebungsbereich aufweist, wie dies
insbesondere aus Fig. 8 in gestrichelten Linien 32 darge
stellt ist. Durch eine derartige Ausgestaltung eines be
netzbaren Bereiches um den eigentlichen Lotspalt 24 herum
wird auch eine Kapillarwirkung zwischen der Lötfeder 17
und dem Lötkegel 7/1 im unmittelbaren Umgebungsbereich
des Lotspaltes 24 erreicht. Dadurch kann pro Zeiteinheit
eine größere Menge Lotwerkstoff einer Fügestelle während
des Lötvorganges zugeführt werden. Dabei kann auch vorge
sehen sein, daß die Lötfeder 17 elastisch nachgiebig,
insbesondere im Bereich ihres Lötspaltes 24, ausgebildet
ist, so daß durch entsprechendes Andrücken während des
Lötvorganges der Lötkugel 27 auf die Fügestelle die Löt
feder 17 leicht vom Lötkegel 7/3 abgehoben wird, wodurch
der Kapillarspalt im Bereich des Lötspaltes 24 zwischen
der Lötfeder 17 und dem Lötkegel 7/3 zumindest bereichs
weise vergrößert wird. Dadurch wird der Zufluß von Lot
werkstoff vergrößert und somit eine Beschleunigung der
Herstellung einer Fügestelle erreicht.
Fig. 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel 1/4 einer
für ein Einhand-Lötgerät vorgesehenen Lötspitze. Diese
Lötspitze 1/4 besteht aus einem, einen Grundkörper 10/4
bildenden unteren Spitzenteil 34, auf welches ein zwei
tes, oberes Spitzenteil 35 aufgesetzt ist. Wie aus Fig.
12 ersichtlich ist, bilden diese beiden Spitzenteile 34
und 35 eine im wesentlichen zylindrische Außenform. Das
obere Spitzenteil 35 ist mit einer Kaverne 3/4 versehen,
welche zur Aufnahme von Lotwerkstoff dient und dement
sprechend das Lotdepot dieser Ausführungsform der
Lötspitze 1/4 bildet. Die Kaverne 3/4 ist durch ein der
Außenform der Lötspitze 1/4 angepaßtes Verschlußblech 4/4
abgedeckt, das zum Befüllen der Kaverne 3/4 eine entspre
chende Einfüllöffnung 5/4 aufweist.
Wie aus Fig. 9 bzw. 12 ersichtlich ist, liegt die Trenne
bene 46 zwischen den beiden Spitzenteilen 34 und 35 etwa
im Bereich der Längsmittelachse 36 der Lötspitze 1/4. Das
Verschlußblech 4/4 ist mittels einer Befestigungsschraube
37 festsitzend am oberen Spitzenteil 35 montiert. Wie aus
Fig. 9 weiter ersichtlich ist, weist das Verschlußblech
4/4 zum Aufnahmeschaft 2/4 der Lötspitze 1/4 ein als
Blattfeder ausgebildetes Federelement 38 auf, durch wel
ches das obere Spitzenteil 35 federelastisch gegen das
untere Spitzenteil 34 gedrückt wird.
Das Federelement 38 ist mit einer Vorspannschraube 39 am
ersten Spitzenteil 34 oberseitig befestigt. Diese Vor
spannschraube 39 dient einerseits zum festsitzenden Halt
des Federelementes 38 zusammen mit dem Verschlußblech 4/4
und dem oberen Spitzenteil 35 auf dem unteren Spitzenteil
34 und andererseits zur Einstellung der Anpreßkraft, mit
welcher das obere Spitzenteil 35 auf das untere Spitzen
teil 34 gedrückt wird. Wie aus Fig. 9 weiter ersichtlich
ist, weist die Kaverne 3/4 eine Auslaßöffnung 40 auf,
durch die Lotwerkstoff auf die obere Kontaktfläche 41 des
unteren Spitzenteils 34 gelangt. Auf dieser oberen Kon
taktfläche 41 des unteren Spitzenteils 34 liegt die unte
re Kontaktfläche 42 an das obere Spitzenteil 35 eben auf.
Bei diesem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 9 bilden
somit die beiden Kontaktflächen 41 und 42 der beiden
Spitzenteile 34 und 35 die Kapillare 9/4, durch welche im
erwärmten Zustand Lotwerkstoff zum vorderen Ende 43 der
Lötspitze 1/4 gelangt.
Wie aus Fig. 9 und Fig. 10 weiter ersichtlich ist, über
ragt das obere Spitzenteil 35 mit seinem vorderen Ende 43
das untere Spitzenteil 34. Die beiden Kontaktflächen 41
und 42 der beiden Spitzenteile 34 und 35 sind mit Lot
werkstoff benetzbar, so daß sich zwischen diesen Kontakt
flächen 41 und 42 ein Kapillardruck einstellt, durch wel
chen Lotwerkstoff durch die von diesen beiden Kontaktflä
chen 41 und 42 gebildete Kapillare 9/4 zum vorderen Ende
43 der Lötspitze 1/4 gefördert wird.
Da der überstehende Abschnitt 44 des oberen Spitzenteils
35 ebenfalls mit Lotwerkstoff benetzbar ist, bildet sich
an diesem ein Lottropfen 13/4 aus, dessen Größe im we
sentlichen von der Größe der Aufnahmefläche 45 des über
stehenden Teils 44 sowie von der Gestaltung der spaltar
tigen Kapillaren zwischen den Kontaktflächen 41 und 42,
wie bereits zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen
beschrieben, abhängig ist. Die Größe dieser Lotaufnahme
fläche 45 kann dabei bis zu 2,5 mm2 betragen, ohne daß
der sich ausbildende Lottropfen 13/4 von der Lotaufnahme
fläche 45 abreißt.
Bei einer vorbestimmbaren Größe des Lottropfens 13/4 wird
durch die Oberflächenspannung des Lottropfens 13/4 eine
Gegenkraft zur Kapillarkraft in der Kapillare 9/4 zwi
schen den beiden Kontaktflächen 41 und 42 bewirkt, welche
mit der Kapillarkraft in einem hydrostatischen Gleichge
wicht steht. Dies wird dadurch erreicht, daß die Oberflä
che der beiden Spitzenteile 34 und 35 mit einem nicht mit
Lotwerkstoff benetzbaren Werkstoff beschichtet ist, so
daß sich der Lottropfen 13/4 nicht über die Lotaufnahme
fläche 45 hinaus ausbreiten kann und dementsprechend die
erforderliche Oberflächenspannung zum Erzeugen der Gegen
kraft aufgebaut wird.
Desweiteren ist bzgl. des Ausführungsbeispieles der
Lötspitze 1/4 gemäß der Fig. 9 auch vorgesehen, das obere
Spitzenteil 35 relativ zum unteren Spitzenteil 34 ver
schiebbar auszubilden, so daß die Größe der Lotaufnahme
fläche 45 des vorderen, überstehenden Abschnittes 44 des
oberen Spitzenteils 35 variabel eingestellt werden kann.
Durch diese Einstellungsmöglichkeit ist ebenfalls die
Größe des sich ausbildenden Lottropfens 13/4 in einfacher
Weise einstellbar, so daß auch die Lötspitze 1/4 unter
schiedlichen Anforderungen für unterschiedliche Lötaufga
ben in einfacher Weise angepaßt werden kann.
Durch die federbelastete Montage des oberen Spitzenteils
35 auf dem unteren Spitzenteil 34 kann während des Lötvorganges
durch leichten Druck von unten auf den vorde
ren, überstehende Abschnitt 44 des oberen Spitzenteils 35
dieses gegen den Federdruck mit seiner Kontaktfläche 42
von der Kontaktfläche 41 des unteren Spitzenteils 34
leicht abgehoben werden, was zu einer Vergrößerung des
Querschnittes der Kapillare 9/4 führt. Durch diese Ver
größerung des Querschnittes der Kapillare 9/4 wird eine
erhöhte Lotwerkstoffzufuhr während eines Lötvorganges er
reicht, so daß ein Lötvorgang erheblich beschleunigt wer
den kann.
Wie aus Fig. 12 ersichtlich ist, erstreckt sich das Ver
schlußblech 4/4 bogenförmig nach unten über die durch die
beiden Kontaktflächen 41 und 42 definierte Trennebene 46
zwischen den beiden Spitzenteilen 34 und 35, so daß auf
grund der nichtbenetzbaren Oberfläche und aufgrund der
Abdeckung der durch die Kontaktflächen 41 und 42 gebilde
ten Kapillare ein versehentliches Austreten von Lotwerk
stoff in seitlicher Richtung sicher verhindert wird. Es
sei hier bemerkt, daß eine solche seitliche Abdeckung der
Kapillare 9/4 nicht zwingend notwendig ist.
Wie aus den Fig. 9 und 12 weiter beispielhaft in Phantom
linien dargestellt ist, kann auf die Kaverne 3/4 bzw. auf
das Verschlußblech 4/4 der Kaverne 3/4 eine Lotpatrone 47
aufgesetzt sein, die mit ihrem Bodenteil 48 zumindest be
reichsweise flächig auf dem Verschlußblech 4/4 aufliegt.
Durch diese flächige Auflage der Lotpatrone 47 auf dem
Verschlußblech 4/4 wird eine optimale thermische Kopplung
zwischen der Lötspitze 1/4 und der Lotpatrone 47 er
reicht, so daß darin enthaltener Lotwerkstoff sicher wäh
rend des Betriebes aufgeschmolzen werden kann. Die Lotpa
trone 47 weist unterseitig zur Kaverne 3/4 hin einen Ein
füllstutzen 49 auf, durch welchen bei Bedarf Lotwerkstoff
aus der Lotpatrone 47 in die Kaverne 3/4 während des Be
triebes gelangt. Durch den Einsatz dieser Lotpatrone 47
kann die Anzahl der herzustellenden Lötverbindungen er
heblich vergrößert werden. Wie insbesondere aus Fig. 12
ersichtlich ist, kann die Lotpatrone 47 in einfacher Wei
se auswechselbar über eine federelastische Halteklammer
49 am Verschlußblech 4/4 und somit an der Lötspitze 1/4
gehalten sein.
Fig. 13 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
Lötspitze 1/5, welche ebenfalls aus einem oberen Spitzen
teil 50 und einem unteren Spitzenteil 51 besteht. Der we
sentliche Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig.
9 besteht darin, daß diese Lötspitze 1/5 keine Kaverne
3/4 aufweist, sondern daß die Zufuhr von Lotwerkstoff
über entsprechende Zufuhrkanäle 52 und 53 in die von den
beiden Kontaktflächen 54 und 55 der beiden Spitzenteile
50 und 51 gebildete Kapillare 9/5 erfolgt. Der etwa par
allel zur Längsmittelachse 56 der Lötspitze 1/5 verlau
fende Zufuhrkanal 52 mündet in einen Hohlraum 57 des Aufnahmeschaftes
2/5 der Lötspitze 1/5. In diesen Hohlraum
57 des Aufnahmeschaftes 2/5 ist eine Lotkartusche 58 aus
wechselbar eingesetzt. Durch den Einsatz dieser Lotkartu
sche 58 liegt diese beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
im Bereich des Aufnahmeschaftes 2/5, welcher im montier
ten Zustand z. B. in das Heizelement eines Einhand-
Lötgerätes (in der Zeichnung nicht dargestellt) einge
setzt ist. Damit wird sichergestellt, daß der in der Lot
kartusche 58 befindliche Lotwerkstoff im Betrieb sicher
aufgeschmolzen wird und entlang der beiden Zuführkanäle
52 und 53 sicher in die Kapillare 9/5 gefördert wird.
Auch das obere Spitzenteil 50 der Lötspitze 1/5 ist fede
relastisch über ein entsprechendes Halteelement 59 auf
dem unteren Spitzenteil 51 gehalten. Die Materialbeschaf
fenheit der beiden Kontaktflächen 54 und 55 entspricht
der Materialbeschaffenheit der beiden Kontaktflächen 41
und 42 des Ausführungsbeispieles aus Fig. 9. Desgleichen
gilt für die Oberflächen der beiden Spitzenteile 50 und
51, welche dementsprechend ebenfalls mit einem nicht mit
Lotwerkstoff benetzbaren Werkstoff beschichtet sind.
Fig. 14 zeigt die Lötspitze 1 aus Fig. 1 in montiertem
Zustand an einer Heizvorrichtung 60, welche Bestandteil
eines Lötkolbens 61 ist. Der Lötkolben 61 weist rückwär
tig ein Griffteil 62 auf, welches zur manuellen Handha
bung des Lötkolbens 61 dient und in welches die Heizvorrichtung
60 festsitzend eingesetzt ist. Die mit ihrem
Aufnahmeabschnitt 2 in die Heizvorrichtung 60 eingesetzte
Lötspitze 1 wird in diesem montierten Zustand mittels ei
ner Klemmschraube 63 auswechselbar gehalten, wie dies be
reits aus dem Stand der Technik bekannt ist. Fig. 14
zeigt die Lötspitze 1 zusammen mit dem Lötkolben 61 im
fertigen Betriebszustand, wobei in Fig. 14 in gestrichel
ten Linien die Kaverne 3 und die von der Kaverne zum vor
deren Ende der Lötspitze 1 führende Kapillare 9 erkennbar
ist. Die Kaverne 3 ist in diesem Betriebszustand, wie be
reits zu Fig. 1 erwähnt, durch das Verschlußblech 4 ver
schlossen, welches mittels der Befestigungsschrauben 6 an
der Lötspitze 1 lösbar montiert ist.
Wie aus Fig. 14 weiter ersichtlich ist, ist am Griffteil
62 ein Flußmitteldepot in Form eines Flußmittelbehälters
64 befestigt. Zur Aufnahme dieses Flußmittelbehälters 64
in einer definierten Lage weist das Griffteil 62 obersei
tig eine entsprechende Ausnehmung 65 auf, in welche der
Flußmittelbehälter 64 passend einsetzbar ist. Zur aus
wechselbaren Befestigung des Flußmittelbehälters 64 am
Griffteil 62 ist eine federelastische Halteklammer 66
vorgesehen, deren Formgebung etwa der Halteklammer 49 des
Ausführungsbeispieles aus Fig. 12 entspricht. Durch die
Halteklammer 66 wird somit der Flußmittelbehälter 64 ab
nehmbar am Griffteil 62 gehalten, wobei das Griffteil 62
eine etwa zylindrische Querschnittsform aufweisen kann.
Wie aus Fig. 14 weiter ersichtlich ist, ist der Flußmit
telbehälter 64 mittels einer Abdeckplatte 67 verschlos
sen, welche mittels mehrerer Schrauben 68 mit dem eigent
lichen Grundgehäuse 69 des Flußmittelbehälters 64 lösbar
verbunden ist. Der Flußmittelbehälter 64 dient zur Auf
nahme von flüssigem Flußmittel, welches der Fügestelle
zuführbar ist.
Zum Zuführen des im Flußmittelbehälter 64 bevorrateten
Flußmittels dient ein Kapillarrohr 70, welches beim vor
liegenden Ausführungsbeispiel eine kanalartige Flußmit
telkapillare 71 bildet. Das Kapillarrohr 70 durchragt die
vordere Behälterwand 72 des Flußmittelbehälters 64 und
ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel in dieser Be
hälterwand 72 festsitzend aufgenommen. Im Aufnahmebereich
des Flußmittelbehälters 64 weist das Kapillarrohr 70 ei
nen etwa rechtwinklig zum Griffteil 62 hin abgebogenen
Saugstutzen 73 auf, welcher im Betrieb in das im Flußmit
telbehälter 64 bevorratete Flußmittel eintaucht. Aufgrund
der Kapillarwirkung der somit bis in das Flußmittel rei
chenden Flußmittelkapillare 71, welche sich im Saugstut
zen 73 fortsetzt, wird im Betrieb Flußmittel aus dem
Flußmittelbehälter 64 bis zum vorderen Ende 74 des Kapil
larrohres 70 gefördert. Dort bildet sich, wie insbesonde
re aus Fig. 15 ersichtlich ist, im Bereich der Aus
trittsöffnung 75 der Flußmittelkapillare 71 am Ende 74
des Kapillarrohres 70 ein Flußmitteltropfen 76 aus. Dieser
Flußmitteltropfen 76 kann aufgrund der Oberflächen
spannung des Flußmittels nur eine, durch die Quer
schnittsfläche sowie die Größe der Austrittsöffnung 75
bzw. der Flußmittelkapillare 71 bestimmte Größe annehmen.
Bei dieser vorbestimmten Größe des Flußmitteltropfens 76
stellt sich ein hydrostatisches Gleichgewicht zwischen
der Oberflächenspannung des Flußmitteltropfens 76 und den
in der Flußmittelkapillare 71 wirkenden Kapillarkräfte
ein, so daß ein weiteres Nachfließen von Flußmittel ver
hindert wird.
Wie aus Fig. 14 weiter ersichtlich ist, ist im Bereich
des Flußmittelbehälters 64 das Kapillarrohr 70 mit einer
flächigen Druckplatte 77 versehen, über welche das vorde
re Ende 74 in Richtung des Pfeiles 78 niedergedrückt und
mit dem Lötkegel 7 der Lötspitze 1 in Kontakt gebracht
werden kann. Dazu wird das Kapillarrohr 70 vorzugsweise
aus einem federelastischen metallischen Werkstoff gebil
det. Wird nun das vordere Ende 74 des Kapillarrohres 70
mit dem Lötkegel 7 in Kontakt gebracht, so fließt der
Flußmitteltropfen 76, welcher ebenfalls mit dem Lötkegel
7 in Kontakt kommt, zum vorderen Ende in den Bereich der
Lotaustrittsöffnung des Lötkegels 7 ab. Durch dieses Ab
fließen des Flußmitteltropfens 76 verringert sich dessen
Oberflächenspannung, so daß aufgrund des in der Flußmit
telkapillare 71 wirkenden Kapillardruckes so lange Fluß
mittel durch die Flußmittelkapillare bzw. das Kapillarrohr
70 aus dem Flußmittelbehälter 64 zum vorderen Ende
74 des Kapillarrohres 70 gefördert wird, solange dieses
vordere Ende 74 mit dem Lötkegel 7 der Lötspitze 1 in
Kontakt steht. Wird nun die Druckplatte 77 wieder entla
stet, so nimmt das vordere Ende 74 des Kapillarrohres 70
aufgrund der federelastischen Eigenschaften des Kapillar
rohres 70 wieder den in Fig. 14 bzw. 15 dargestellten Ab
stand zum Lötkegel 7 ein, so daß sich erneut ein Flußmit
teltropfen 76 am vorderen Ende 74 des Kapillarrohres 70
ausbildet.
Um nun auch eine Flußmittelzufuhr direkt an eine Füge
stelle erreichen zu können, weist das vordere Ende 74 des
Kapillarrohres 70 eine besondere Formgebung auf. Aus Fig.
16, welche eine Draufsicht B aus Fig. 15 darstellt, ist
erkennbar, daß das Ende 74 des Kapillarrohres 70 etwa
halbkugelförmig ausgebildet ist und im Endbereich einen
Zuführschlitz 79 aufweist. Aufgrund dieses Zuführschlit
zes 79 erfährt der Flußmitteltropfen 76 eine bestimmte
Verteilung am Ende des Kapillarrohres 70, wie dies aus
den Fig. 15 und 16 ersichtlich ist. Insbesondere aus Fig.
15 ist erkennbar, daß sich der Flußmitteltropfen 76 auf
grund des Zuführschlitzes 79 auch in Richtung der dem
Lötkegel 7 gegenüberliegenden Seite des vorderen Endes 74
des Kapillarrohres 70 ausbildet. Somit ist es in einfa
cher Weise möglich, das vordere Ende 74 des Kapillarroh
res 70 mit dem sich derart ausbildenden Löttropfen 76 direkt
mit einer Fügestelle in Berührung zu bringen. Auch
in diesem Falle fließt der Flußmitteltropfen 76 auf die
Fügestelle ab, so daß ebenfalls die Oberflächenspannung
des Flußmitteltropfens 76 verringert wird und aufgrund
des im Kapillarrohr 70 bzw. in der Flußmittelkapillare 71
wirkenden Kapillardruckes Flußmittel aus dem Flußmittel
behälter 64 so lange nachströmt, wie der Kontakt zwischen
dem vorderen Ende 74 des Kapillarrohres 70 und der Füge
stelle besteht.
Es ist ersichtlich, daß durch das vorgesehene Kapillar
rohr 70 aus dem Flußmittelbehälter 64 in einfachster Wei
se Flußmittel dosiert entweder direkt der Lötspitze 1
bzw. dem Lötkegel 7 der Lötspitze 1 oder einer Fügestelle
zugeführt werden kann. Aufgrund der lösbaren Befestigung
des Flußmittelbehälters 64 am Griffteil 62 des Lötkolbens
61 ist der Flußmittelbehälter 64 in einfachster Weise
austauschbar und kann, nachdem der Flußmittelvorrat er
schöpft ist, durch einen neuen Flußmittelbehälter ersetzt
werden.
Desweiteren ist auch vorgesehen, daß in den Flußmittelbe
hälter 64 eine Flußmittelkartusche oder dgl. auswechsel
bar eingesetzt ist, aus welcher das Flußmittel dem Kapil
larrohr 70 zugeführt wird (in der Zeichnung nicht darge
stellt). Die Ausgestaltung kann dabei etwa der Ausgestaltung
der Lotkartusche 58 entsprechen, wie oben zu Fig. 13
beschrieben.
Es sind auch noch weitere Konstruktionen insbesondere der
Flußmittelkapillare 71 vorgesehen. So kann die Flußmit
telkapillare auch nach Art einer Flußmittelfeder ausge
bildet sein, wie dies bereits für die Lötfeder 17 aus den
Fig. 6 bis 8 beschrieben wurde.
Desweiteren kann die Flußmittelkapillare 71 bzw. das Ka
pillarrohr 70 auch im Bereich der Lötspitze 1 schwenkbar
gelagert sein. In diesem Falle ist allerdings vorzugswei
se eine thermische Isolierung zwischen dem Flußmittelbe
hälter bzw. der Flußmittelkapillare und der Lötspitze 1
vorzusehen.
Durch diesen zusätzlich vorgesehenen Flußmittelbehälter
64 mit seinem Kapillarrohr 70 und dessen Flußmittelkapil
lare 71 wird somit insgesamt ein Lötgerät zur Verfügung
gestellt, welches in einfachster Weise mit einer Hand be
dienbar ist und durch welches auch feinste Lötarbeiten
optimal durchführbar sind.
Zusammenfassend ist somit festzustellen, daß die Lötspit
ze selbst beispielsweise eine als Bohrung ausgeführte Ka
verne beinhalten kann, die ein Lotdepot darstellt. Es
kann somit beispielsweise eine Menge an Lotwerkstoff von
etwa einem Volumen von 1 cm3 und mehr, je nach Gesamtgröße
der gesamten Lötspitze, schmelzflüssigen Lotwerkstof
fes in der erwärmten Lötspitze zur Verfügung stehen. Die
Lötspitze kann dabei beispielsweise aus OF-Kupfer beste
hen und derart geteilt sein, daß auf einem Grundkörper
durch eine einstellbare Federspannung ein schwimmend ge
lagertes Gegenstück gedrückt wird, wobei diese beiden
Bauteile die beiden beispielhaft beschriebenen Spitzen
teile bilden. Der dadurch entstehende Spalt im Bereich
der Kontaktflächen dieser beiden Spitzenteile stellt die
Kapillare dar, durch die der schmelzflüssige Lotwerkstoff
mit Hilfe der sogenannten Kapillaraszension als treibende
Kraft vom Lotdepot zur Lotaustrittsöffnung gefördert
wird. Der Volumenstrom wird durch den Strömungswiderstand
in der Kapillare begrenzt, so daß mit der Variation der
Kapillarquerschnittsfläche, die durch die Federspannung
des elastischen Federelementes bewirkt wird, der Volumen
strom in gewünschter Weise eingestellt werden kann. Der
Lotwerkstoff strömt solange aus dem Lotdepot, bis die Ka
pillare vollständig gefüllt ist.
Die Stirnseite an der Austrittsöffnung der Kapillare ist
mit einer passivierten Oberfläche versehen, die vom Lot
werkstoff nicht benetzt werden kann. Eine solche passi
vierte Oberfläche kann beispielsweise mit einer entspre
chenden Chrombeschichtung erreicht werden. Der schmelz
flüssige Lotwerkstoff bildet entlang der Austrittsöffnung
einen langgezogenen, halbkugelförmigen Tropfen, dessen
Oberflächenspannung der Kapillarkraft entgegenwirkt und
sich daraufhin ein hydrostatisches Gleichgewicht ein
stellt.
Somit ist die Tropfengröße, wie bereits erwähnt, eine
Funktion der Kapillarkraft und durch die Kapillargeome
trie, die Benetzungsfähigkeit der Kapillarflächen sowie
durch den hydrostatischen Druck des Lotdepots vorgegeben.
Dieser Lottropfen steht nun für den Lötprozeß zur Verfü
gung. Wird er an die zu lötenden Bauteiloberflächen ge
führt und werden diese mit Lötwerkstoff des Lottropfens
benetzt, so wird die dem Kapillardruck entgegenwirkende
Oberflächenspannung der nicht benetzbaren Lötspitzenober
flächen aufgehoben, und das Lot kann durch die Saugwir
kung der Fügeflächenbenetzung nachströmen, solange die
Lötspitze in Kontakt gehalten wird. Die Lötverbindung ist
somit realisiert.
Wird der Kontakt der Lötspitze zur Fügestelle durch Abhe
ben der Spitze unterbrochen, stellt sich sofort wieder
das oben angeführte hydrostatische Gleichgewicht ein, so
daß an der Austrittsöffnung der Kapillare schlagartig ein
neuer Lottropfen gebildet wird, bis wiederum die eben
falls wachsende Oberflächenspannung den Lotwerkstoffvolu
menstrom stoppt. Damit liegt erneut der ursprüngliche
Lottropfen an der Lotaustrittsöffnung der Kapillare vor
und ein neuer Lötvorgang kann durchgeführt werden.
Claims (18)
1. Einhand-Lötgerät mit einer heizbaren Lötspitze (1,
1/3, 1/4, 1/5), über welche aus einem Lotdepot (3,
3/3, 3/4, 58) einer Fügestelle zweier oder mehrerer
Bauteile Lotwerkstoff zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lötspitze (1, 1/3, 1/4, 1/5) wenigstens eine das Lotdepot (3, 3/3, 3/4, 58) mit der Oberfläche der Lötspitze (1, 1/3, 1/4, 1/5) verbindende, mit Lot werkstoff benetzbare Kapillare (9, 9/1, 9/2, 9/3, 9/4, 9/5) aufweist, und
daß die Oberfläche der Lötspitze (1, 1/3, 1/4, 1/5) im Umgebungsbereich der Lotaustrittsöffnung (8, 8/1, 8/2, 8/3, 27, 45) der Kapillare (9/1, 9/2, 9/3, 9/4, 9/5) lotabweisende, nicht oder nur schwer mit Lot werkstoff benetzbare Eigenschaften aufweist.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lötspitze (1, 1/3, 1/4, 1/5) wenigstens eine das Lotdepot (3, 3/3, 3/4, 58) mit der Oberfläche der Lötspitze (1, 1/3, 1/4, 1/5) verbindende, mit Lot werkstoff benetzbare Kapillare (9, 9/1, 9/2, 9/3, 9/4, 9/5) aufweist, und
daß die Oberfläche der Lötspitze (1, 1/3, 1/4, 1/5) im Umgebungsbereich der Lotaustrittsöffnung (8, 8/1, 8/2, 8/3, 27, 45) der Kapillare (9/1, 9/2, 9/3, 9/4, 9/5) lotabweisende, nicht oder nur schwer mit Lot werkstoff benetzbare Eigenschaften aufweist.
2. Einhand-Lötgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kapillare der Lötspitze (1) durch
eine vom Lotdepot (3) zum äußeren Ende der Lötspitze
(1) führende Bohrung (9, 9/1, 9/2) gebildet wird.
3. Einhand-Lötgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Lötspitze (1) einen Grundkörper
(10/2) aufweist, der aus einem nicht benetzbaren
Werkstoff besteht, und
daß die Kapillare (9/2) durch ein in den Grundkörper
(10/2) eingesetztes Kapillarröhrchen (16) gebildet
wird, das aus einem mit Lotwerkstoff benetzbaren
Werkstoff besteht.
4. Einhand-Lötgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Lötspitze (1/4, 1/5) aus zwei auf
einanderliegenden Spitzenteilen (34, 35, 50, 51) ge
bildet wird, und
daß die Kontaktflächen (41, 42, 54, 55) der Spitzen teile (34, 35, 50, 51) mit Lotwerkstoff benetzbar sind, und
daß die Außenflächen der Spitzenteile (34, 35, 50, 51) nicht mit Lotwerkstoff benetzbar sind, und
daß die beiden aufeinanderliegenden Spitzenteile (34, 35, 50, 51) mit ihren Kontaktflächen (41, 42, 54, 55) die Kapillare (9/4, 9/5) bilden.
daß die Kontaktflächen (41, 42, 54, 55) der Spitzen teile (34, 35, 50, 51) mit Lotwerkstoff benetzbar sind, und
daß die Außenflächen der Spitzenteile (34, 35, 50, 51) nicht mit Lotwerkstoff benetzbar sind, und
daß die beiden aufeinanderliegenden Spitzenteile (34, 35, 50, 51) mit ihren Kontaktflächen (41, 42, 54, 55) die Kapillare (9/4, 9/5) bilden.
5. Einhand-Lötgerät nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die beiden Spitzenteile (34, 35, 50,
51) durch ein elastisches Federelement (38, 59) mit
einander in Verbindung gehalten werden.
6. Einhand-Lötgerät nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Federkraft des Federelementes (38,
59) mit welcher die Spitzenteile (34, 35, 50, 51)
über ihre Kontaktflächen (41, 42, 54, 55) gegeneinan
dergedrückt werden, variabel einstellbar ist.
7. Einhand-Lötgerät nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das eine Spitzenteil (35) der
Lötspitze (1/4) das andere Spitzenteil (34) zum frei
en Ende (44) hin zumindest minimal überragt und die
Kontaktfläche (42) des überstehenden Abschnittes (44)
des einen Spitzenteils (35) eine mit Lotwerkstoff be
netzbare Lotaufnahmefläche (45) bildet.
8. Einhand-Lötgerät nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Überstand des überragenden Ab
schnittes (44) des einen Spitzenteils (35) gegenüber
dem anderen Spitzenteil (34) variabel einstellbar
ist.
9. Einhand-Lötgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Lötspitze (1/3) einen Grundkörper
(10/3) aufweist, an welchem eine nach Art einer
Schreibfeder eines Füllfederhalters ausgebildete Löt
feder (17) befestigt ist, und
daß die Lötfeder (17) einen, die Kapillare (9/3) bil denden Lotspalt (24) aufweist, welcher sich bis zum äußeren Ende der Lötfeder (17) erstreckt, und
daß die Oberfläche der Lötfeder (17) aus einem nicht benetzbaren Werkstoff besteht, und
daß die einander zugewandten Innenflächen des Lotspaltes (24) mit Lotwerkstoff benetzbar ausgebil det sind.
daß die Lötfeder (17) einen, die Kapillare (9/3) bil denden Lotspalt (24) aufweist, welcher sich bis zum äußeren Ende der Lötfeder (17) erstreckt, und
daß die Oberfläche der Lötfeder (17) aus einem nicht benetzbaren Werkstoff besteht, und
daß die einander zugewandten Innenflächen des Lotspaltes (24) mit Lotwerkstoff benetzbar ausgebil det sind.
10. Einhand-Lötgerät nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Lotspalt (24) der Lötfeder (17)
über eine Zuführbohrung (26) und/oder eine Zuführka
pillare mit dem Lotdepot (3/3) verbunden ist.
11. Einhand-Lötgerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß unterschiedliche Lötfedern (17)
vorgesehen sind, deren äußeres Ende als halbkugelför
mige oder kugelförmige Lötkugel (27) ausgebildet ist,
und
daß die Lötkugeln (27) der unterschiedlichen Lötfe dern (17) unterschiedliche Durchmesser und/oder un terschiedlich große, mit Lotwerkstoff benetzbare Lotaufnahmeflächen (28) im unmittelbaren Umgebungsbe reich des Lotspaltes (24) aufweisen, und
daß die Lotaufnahmefläche (28) durch eine, nicht mit Lotwerkstoff benetzbare Beschichtung (29) der Lötfe der (17) begrenzt ist.
daß die Lötkugeln (27) der unterschiedlichen Lötfe dern (17) unterschiedliche Durchmesser und/oder un terschiedlich große, mit Lotwerkstoff benetzbare Lotaufnahmeflächen (28) im unmittelbaren Umgebungsbe reich des Lotspaltes (24) aufweisen, und
daß die Lotaufnahmefläche (28) durch eine, nicht mit Lotwerkstoff benetzbare Beschichtung (29) der Lötfe der (17) begrenzt ist.
12. Einhand-Lötgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß das Lotdepot aus einer in
der Lötspitze (1, 1/3, 1/4) angeordneten, von außen
mit Lotwerkstoff befüllbaren Kaverne (3, 3/3, 3/4)
gebildet wird.
13. Einhand-Lötgerät nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kaverne (3, 3/3, 3/4) eine Einfül
löffnung (5, 5/3, 5/4) aufweist, auf welche eine zu
sätzliche Lotpatrone (47) auswechselbar aufsetzbar
ist, und
daß die Lotpatrone (47) mit der Lötspitze (1, 1/3,
1/4) im aufgesetzten Zustand thermisch gekoppelt ist.
14. Einhand-Lötgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß das Lotdepot aus einer
auswechselbar in der Lötspitze (1/5) oder im Bereich
einer Heizvorrichtung des Einhand-Lötgerätes angeord
neten Lotkartusche (58) gebildet wird, welche über
einen Lotkanal (52, 53) mit der Kapillare (9/5) ver
bunden ist.
15. Einhand-Lötgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Lötspitze
(1) wenigstens eine Flußmittelkapillare (71) vorgesehen
ist, über welche der Fügestelle Flußmittel aus
einem Flußmitteldepot (64) zugeführt werden kann.
16. Einhand-Lötgerät nach Anspruch 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Flußmittelkapillare (71) aus einem
wärmebeständigen Kapillarrohr (70) besteht, das zum
Zuführen von Flußmittel mit der Fügestelle und/oder
mit der Lötspitze (1) in Kontakt gebracht werden
kann.
17. Einhand-Lötgerät nach Anspruch 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Flußmittelkapillare Bestandteil ei
ner nach Art einer Schreibfeder eines Füllfederhal
ters ausgebildeten Flußmittelfeder ist und daß die
Flußmittelkapillare als Flußmittelspalt ausgebildet
ist.
18. Einhand-Lötgerät nach Anspruch 15, 16 oder 17, da
durch gekennzeichnet, daß das Flußmitteldepot (64)
austauschbar mit dem Lötgerät (61) verbunden ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10034770A DE10034770C1 (de) | 2000-06-07 | 2000-07-18 | Einhand-Lötgerät mit integriertem Lotdepot und dosierbarem Lotangebot |
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---|---|---|---|
DE20010044U DE20010044U1 (de) | 2000-06-07 | 2000-06-07 | Einhand-Lötgerät mit integriertem Lotdepot und dosierbarem Lotangebot |
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DE (2) | DE20010044U1 (de) |
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- 2000-06-07 DE DE20010044U patent/DE20010044U1/de not_active Expired - Lifetime
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DE102006024281B4 (de) * | 2006-05-24 | 2012-12-06 | Melzer Maschinenbau Gmbh | Verwendung eines Verfahrens zum löttechnischen Verbinden von leitfähigen Bauteilen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE20010044U1 (de) | 2000-09-07 |
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