DE19735247C1 - Verfahren zum Verlöten von Bauteilen und Bauteil zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verlöten von Bau­ teilen, von denen wenigstens zwei zu verbindende Bauteile im Verbindungsbereich schlecht zugänglich sind, wobei die Bau­ teile in ihrer zu verbindenden Lage angeordnet und fixiert werden und anschließend zwischen den Bauteilen ein Lötmittel eingebracht und nachfolgend der Lötvorgang insbesondere in einem Lötöfen durchgeführt wird, sowie ein Bauteil durch Durchführung eines solchen Verfahrens.

Bei Bauteilen, wie z. B. der Verteilerleitung für die Brenn­ stoffversorgung an Verbrennungsmotoren, werden die verschie­ denen Anschlußelemente, wie Buchsen und Rohrstutzen, durch Lötverbindungen gas- und flüssigkeitsdicht mit der Vertei­ lerleitung verbunden. Dabei treten häufig schwer zugängliche Stellen auf, die nur schwierig mit Lötmittel zu versorgen sind. Daher müssen bei der Montage solcher Verteilerleitun­ gen umständliche und damit kostenintensive Montageschritte unternommen werden. So ist beispielsweise im Inneren der Verteilerleitung eine Lötnaht zwischen der Anschlußbuchse des Druckreglers und der Verteilerbuchse mit Lötmittel zu versehen. Da dieser Bereich sehr schwer zugänglich ist, kann das Einbringen des Lötmittels nur manuell durchgeführt wer­ den, eine kostengünstige Automatisierung bzw. eine Roboter­ fertigung ist für diesen Arbeitsgang nicht möglich. Außerdem ist bei einem manuellen Aufbringen des Lötmittels nicht ge­ währleistet, daß das Lötmittel gleichmäßig verteilt wird, so daß nicht ohne weiteres sichergestellt ist, daß die Lötnaht gas- und druckdicht wird.

Grundsätzlich ist es aus DE 41 10 318 A1 bekannt, elektri­ sche Bauteile untereinander oder auf einer Platine festzulö­ ten, wobei Lunkerstellen in der Lötung dadurch vermieden werden sollen, daß im Verbindungsbereich beider Bauteile wenigstens in einem Bauteil umlaufende konzentrische Vertie­ fungen eingebracht werden, die das Lötmittel aufnehmen sol­ len. Dadurch soll eine gute Leitfähigkeit, sowohl hinsicht­ lich der elektrischen Eigenschaften als auch der Wärmeablei­ tung, gewährleistet werden. Eine ähnliche Lösung ist aus US 3,860,949 bekannt. Die Problematik schlecht zugänglicher sowie gas- und druckdichter Lötverbindungen ist in diesen Druckschriften nicht angesprochen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lösung zu schaffen, mit der eine gas- und druckdichte Lötung von Bauteilen, insbe­ sondere an schwer zugänglichen Stellen, beispielsweise bei Verteilerleitungen zur Brennstoffversorgung von Verbren­ nungsmotoren, erheblich verbessert sowie vereinfacht und damit kostengünstiger durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs bezeich­ neten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens ein Bauteil mit wenigstens einer von außen zugänglichen, zur Verbindungsstelle führenden kanalförmigen Vertiefung verse­ hen wird und das Lötmittel von außen in die kanalförmige Vertiefung eingebracht wird.

Es hat sich gezeigt, daß es bei dieser Verfahrensführung ausreichend ist, das Lötmittel auf den außenliegenden Be­ reich eines Bauteiles aufzubringen, was auf einfache Weise automatisiert erfolgen kann. Bei der anschließenden Verflüs­ sigung des Lötmittels im Lötofen wandert das Lötmittel durch die kanalförmige Vertiefung bis zur schwer zugänglichen Löt­ stelle, so daß eine sichere Verbindung hergestellt werden kann. Je nach Lötmittel und Bauteilgröße ist dabei der Quer­ schnitt der kanalförmigen Vertiefung geeignet zu wählen. Es entfällt somit vollständig eine kostenintensive Handarbeit bei der Einbringung des Lötmittels oder die Verwendung von aufwendigen Lötformteilen, die Bauteilverbindung kann kom­ plett durch eine Roboteranlage für den Lötprozeß vorbereitet werden. Durch diese Automatisierung und die gezielte Führung des Lötmittels wird gegenüber einer manuellen Lötmittelauf­ bringung auch eine wesentliche Verbesserung der Qualität der Lötnaht hinsichtlich ihrer Gas- und Druckdichtigkeit er­ reicht.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, daß das wenigstens eine Bauteil mit mehreren kanalförmigen Vertiefungen versehen wird. Derartige kanalförmige Vertiefungen, die vorzugsweise parallel zueinander verlaufen, können auf einfache Weise, z. B. nach Art einer Rändelung, in das jeweilige Bauteil ein­ gebracht werden.

Zur Durchführung des Verfahrens und zur Lösung der eingangs gestellten Aufgabe sieht die Erfindung auch ein Bauteil vor, das sich dadurch auszeichnet, daß es mit wenigstens einer vom Außenbereich zur Verbindungsstelle führenden kanalförmi­ gen Vertiefung versehen ist. Das Bauteil wird dabei nicht geschwächt, da die Vertiefung keinen besonders großen Quer­ schnitt aufzuweisen braucht, außerdem ist die Vertiefung nach dem Ende des Lötvorganges weitgehend mit Lötmittel ge­ füllt.

Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, daß das Bauteil mehrere kanalförmige Vertiefungen aufweist, die parallel angeordnet sein können.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung bei­ spielsweise näher erläutert. Diese zeigt in:

Fig. 1 in Seitenansicht eine Verteilerleitung für die Brennstoffversorgung in Verbrennungsmotoren mit verschiedenen Anschlußelementen,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie II-II in Fig. 1 und

Fig. 3 eine erfindungsgemäß gestaltete Verteilerbuchse.

Als Beispiel für das Verlöten von Bauteilen ist in den Figu­ ren eine Verteilerleitung für die Brennstoffversorgung in Verbrennungsmotoren dargestellt, diese Verteilerleitung ist mit 1 bezeichnet und besteht z. B. aus einem quadratischen Rohrprofil. An diese Verteilerleitung 1, die nur mit einem Endbereich dargestellt ist, sind verschiedene Anschlußele­ mente mittels einer Lötverbindung gas- und druckdicht anzu­ schließen. So ist in die Verteilerleitung 1 eine Verteiler­ buchse 2 einzusetzen, deren nähere Gestaltung aus Fig. 3 hervorgeht, auf welche nachfolgend näher eingegangen wird. Diese Verteilerbuchse 2 weist einen seitlich aus der Vertei­ lerleitung 1 herausragenden Bund 3 auf und quer zu ihrer Längsachse ist die Verteilerbuchse 2 mit einer Öffnung 4 zum Einsetzen einer Anschlußbuchse für einen Druckregler verse­ hen.

Zur Montage wird die Verteilerbuchse 2 in die Verteilerlei­ tung 1 eingesetzt und die Verbindungsstelle wird an der Außenseite der Verteilerleitung 1 mit Lötmittel versehen, dieser Bereich ist mit 5 bezeichnet.

Anschließend wird in die Öffnung 4 der Verteilerbuchse 2 die Anschlußbuchse 6 für den Druckregler durch eine entsprechen­ de Öffnung 7 in der Verteilerleitung 1 hindurch eingesetzt, wobei die Verbindungsstelle an der Außenseite der Verteiler­ leitung ebenfalls mit Lötmittel versehen wird, dieser Be­ reich ist mit 8 bezeichnet.

Anschließend wird in die Verteilerbuchse 2 ein Rohrstutzen 9 eingesetzt und die Verbindungsstelle an der Außenseite der Verteilerbuchse 2 wird ebenfalls mit Lötmittel versehen, dieser Bereich ist mit 10 bezeichnet.

Nach dem Aufbringen des Lötmittels in den vorgenannten Be­ reichen 5, 8 und 10 ist es zusätzlich noch erforderlich, Lötmittel in einen mit 11 angedeuteten Bereich aufzubringen, nämlich, um die im Inneren der Verteilerleitung 1 liegende Lötnaht 11 zwischen der Anschlußbuchse 6 des Druckreglers und der Verteilerbuchse 2 mit Lötmittel zu versorgen. Dieser Bereich ist ausgesprochen schwer zugänglich, so daß nach dem Verfahren gemäß dem Stand der Technik das Lötmittel an die­ ser Stelle manuell eingebracht werden muß.

Erfindungsgemäß ist aber nun vorgesehen, daß die Verbin­ dungsbuchse 2 mit mehreren parallel zueinander angeordneten, vom Außenbereich, nämlich vom Bund 3, zugänglichen kanalför­ migen Vertiefungen 12 versehen ist, welche zur Verbindungs­ stelle, nämlich der zu bildenden Lötnaht 11 führen. Wird nun Lötmittel in dem Bereich des Bundes 3 der Verteilerbuchse 2 aufgebracht, so kann das Lötmittel beim anschließenden Löt­ vorgang im Lötofen entlang der kanalförmigen Vertiefungen 12 in den Bereich 11 fließen, um dort die gewünschte Naht 11 zu bilden.

Nach dem Einbringen und Positionieren der Anschlußbuchse 6 wird anschließend ein Abschlußdeckel 13 endseitig auf die Verteilerleitung 1 aufgesetzt und mit Lötmittel versehen.

Nachdem alle übrigen Anschluß- und Befestigungselemente an die Verteilerleitung 1 angebaut und mit Lötmittel versehen worden sind, wird die komplette Verteilerleitung 1 in einem Hochtemperaturlötofen in herkömmlicher Weise gelötet.

Da das Lötmittel jeweils an von außen zugänglichen Stellen aufgebracht werden kann, ist es möglich, den gesamten Monta­ gevorgang automatisch ablaufen zu lassen, so daß eine Robo­ terfertigung ohne manuelles Eingreifen möglich ist.

Die so ausgebildete Verteilerleitung 1 erfüllt im übrigen folgende Funktion: Die Brennstoffzufuhr zur Verteilerleitung 1 erfolgt mittels der Verteilerbuchse 2, die in die Vertei­ lerleitung 1 eingelötet ist. Der Brennstoff fließt durch den Rohrstutzen 9 und die Verbindungsbuchse 2 in den Druckreg­ ler. Von dort gelangt er mit geregeltem Druck durch radiale Schlitze, die sich in der Druckreglerbuchse befinden, in die Verteilerleitung 1 und wird den einzelnen Zylindern zuge­ führt. In einem solchen Verteilersystem wird der Brennstoff­ druck im Zulauf geregelt, alternativ besteht die Möglich­ keit, den Druck in der Rückführungsleitung des Brennstoffes zu regeln. Die Problematik der Montage und der Lötung wird davon allerdings nicht betroffen.

Claims (4)

1. Verfahren zum Verlöten von Bauteilen, von denen wenigstens zwei zu verbindende Bauteile im Verbindungsbereich schlecht zugänglich sind, wobei die Bauteile in ihrer zu verbindenden Lage angeordnet und fixiert werden und anschließend zwischen den Bauteilen ein Lötmittel eingebracht und nachfolgend der Lötvorgang insbesondere in einem Lötöfen durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Bauteil mit wenigstens einer von außen zugänglichen, zur Verbindungsstelle führenden kanalförmigen Vertiefung versehen wird und das Lötmittel von außen in die kanalförmige Vertiefung eingebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Bauteil mit mehreren kanalförmigen Vertiefungen versehen wird.

3. Bauteil zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es mit wenigstens einer vom Außenbereich (3) zur Verbindungsstelle (11) führenden kanalförmigen Vertiefung (12) versehen ist.

4. Bauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es mehrere kanalförmige Vertiefungen (12) aufweist.