DE29503097U1

DE29503097U1 - Löt- und Schweißvorrichtung

Info

Publication number: DE29503097U1
Application number: DE29503097U
Authority: DE
Original assignee: Heinz Lange Dipl Ing GmbH
Current assignee: Heinz Lange Dipl Ing GmbH
Priority date: 1995-02-24
Filing date: 1995-02-24
Publication date: 1995-04-13
Anticipated expiration: 2005-02-25

Description

• · 1

Die Erfindung betrifft eine Lot- und Schweißvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Lot- und Schweißvorrichtung ist aus der DE 31 15 490 C2 dahingehend bekannt, daß insbesondere zur Anwendung in der Schmuckindustrie, aber auch in der optischen Industrie, beispielsweise zum Verlöten von Brill enteil en, durch diese Geräte ein Gasgemisch, vorzugsweise aus Kalilauge gewonnenes Knallgas erzeugt wird. Bei dem dortigen Gerät wird eine Serienparallelschaltung verwirklicht, wobei Elektrodenbleche im Abstand vom Behälterboden und Behälterdeckel gehalten sind, wobei die Behälterwände aus Kunststoff gefertigt sind. In der Praxis hat sich jedoch herausgestellt, daß derartige Geräte zur Zerstörung des Kunststoffes durch gleichzeitige Einwirkung von Lauge und Strom neigen und dies fatalerweise erst nach mehreren Betriebsmonaten. Zudem werden bei den bekannten Geräten die Bauteile meist nebeneinander angeordnet. Einerseits will man dadurch vermeiden, daß beim Einfüllen überschwappende Kalilauge auf gegen die Berührung mit der Lauge empfindliche Teile, wie elektronische Bauteile schwappt, andererseits hat dies aber den Nachteil, daß ein beträchtlicher Platzbedarf hierfür erforderlich ist. Werden zudem größere Mengen von Gas erzeugt, kann es leicht zu Überhitzungen kommen, die nur dadurch sicher zu vermeiden sind, daß große lautstarke Ventilcitoren eingesetzt werden.

Seit längerer Zeit sind außerdem Geräte bekannt, die aus einer Ganzmetall-Konstruktion bestehen, bestehend aus einem Behälter, in dem parallel zu zwei Seitenwänden die Elektroden der einen Polarität angeordnet sind. Der Behälter wird mit einem Metalldeckel dicht und isolierend verschlossen, an dessen Unterseite Plattenelektroden der anderen Polarität angeschweißt sind. Behälter und Deckel besitzen so einen rechenartigen Querschnitt und sind so ineinandergesetzt, daß sich jeweils Elektrodenbleche verschiedener Polarität gegenüberliegen. Am Behälter ist der eine Pol der Stromquelle angeschlossen, am Deckel der andere Pol, so daß zwischen den Elektrodenblechen der Elektrolysestrom fließen kann. Durch den Strom wird die Kalilauge in Sauerstoff und Wasserstoff aufgespalten und

über einen Filter und eine Anreicherung mit einem Methanol gemisch der Lötpistole zugeführt. Diese Konstruktion besitzt jedoch den Nachteil, daß infolge der hier nicht verwirklichten Serienparallelschaltung große Stromstärken mit beträchtlichen Wärmeverlusten auftreten, die auch darauf beruhen, daß bei dieser Anordnung ein minimaler Abstand der Elektrodenbleche nicht unterschritten werden kann. Auch diese Geräte sind aufgrund der für den entstehenden Wärmeverlust erforderlichen starken Ventilatoren lautstark.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Lot- und Schweißvorrichtung der eingangs genannten Gattung derart weiterzubildein, daß auf einfachste Weise ein kompaktes Gerät geschaffen wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Hierbei wird einerseits die Serienparallelschaltung verwirklicht, andererseits jedoch auch der Behälter metallisch auch im Trennbereich ausgebildet. Die Behälter können dadurch problemlose nebeneinander gestellt werden, wobei die Kammern über die Trenne!emente in offener Verbindung stehen, so daß keine umfangreichen, weiteren Platz benötigende Elemente erforderlich sind. Durch diese Anordnung kann die Flüssigkeit in den Behältern problemlos zirkulieren, wodurch eine wesentlich bessere Kühlung erreicht werden kann. Dadurch können die Elektrodenabstände verringert werden, so daß sich geringere Stromwärmeverluste einstellen, was wiederum die Verwendung eines kleineren und damit leichteren Transformators ermöglicht. Durch die geringeren Elektrodenabstände kann das Gerät bei gleicher Gas leistung wesentlich kompakter ausgeführt werden, was auch eine Materialersparnis bei der Herstellung bedeutet. Da zudem die Serienparallelschaltung verwirklicht ist, führt dies bei beispielsweise zwei in Serie geschalteten Kammern (bzw. deren Elektrodenblechen) bei gleicher Transformatorleistung zur zweifachen Spannung und zur Halbierung des Stromes gegenüber einem Ein-Kammer-Gerät. Dadurch werden aber die Strom- als auch Stromwärmeverluste verringert, so daß eine bessere Kühlung auch mit kleineren Ventilatoren möglich ist.

Wird die offene Verbindung durch das Trennelement durchbrechende rohrförmige Kanäle gemäß Anspruch 3 bewirkt, so ist ein wirksames Mittel geschaffen, um die Kammern über die Kanäle so zu beabstanden, daß die Serienparallelschaltung aufrecht erhalten und dennoch eine zur Kühlung beitragende Zirkulation der Flüssigkeit als auch eine zuverlässige Ableitung des gewonnenen Gasgemisches gewährleistet wird.

Nach den Ansprüchen 4 und 5 werden die sonstigen Bauteile der Löt- und Schweißvorrichtung in platzsparender Weise über den Elektrolysekammern angeordnet. Dabei kann eine Trennung dergestalt vorgenommen werden, daß alle auf die Flüssigkeit bzw. die Kalilauge empfindlich reagierenden Bauteile von dem Einfüllstutzen beabstandet sind. Beim Einfüllen besteht nämlich immer wieder die Gefahr, daß Flüssigkeit überschwappt, die zu einer Zerstörung oder Beschädigung der elektronischen Bauteile führen kann. Die Anordnung über den Elektrolysekammern ermöglicht aber eine ausreichende Distanzierung selbst dann, wenn tatsächlich Flüssigkeit überschwappt und im Gerät verschüttet ist.

Die Anordnung der Elemente übereinander ermöglicht aber auch, daß nach Anspruch 6 statt eines lautstarken großen Ventilators zwei kleinere Kühl Ventilatoren vorgesehen werden können. Grundsätzlich besteht dabei zwar die Gefahr, daß sich ein "Schweben" infolge der Interferenz der von den Kühl Ventilatoren erzeugten Schallwellen ergibt, wenn diese beiden Ventilatoren insbesondere mit einem unterschiedlichen atmosphärischen Wirkabstand arbeiten, da jedoch gemäß Anspruch 7 die Bauteile als auch der Behälter so angeordnet sind, daß sich nahezu derselbe atmosphärische Wirkabstand ergibt, tritt dieses Schweben nicht auf.

Die Anordnung hat somit folgende Vorteile:

- Kürzeste Stromwege zwischen Bauteilen und Behälter,

- Halbierung der Stromstärke und Verdoppelung der Spannung,

- geringere Stromwärmeverluste,

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- Gewichts- und Kostenreduzierung von bis zu 30%,

- geringerer Kühl luftbedarf,

- geringere Geräuschemission.

Aufgrund dieser Vorteile ist sogar in unmittelbarer Nähe dieser aufgrund ihrer Kompaktheit nunmehr als Tischgerät ausbildbaren Löt- und Schweißvorrichtung ein angenehmes Arbeiten möglich.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Eine teilweise aufgeschnittene Ansicht des im Gehäuse

befindlichen Gerätes,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 von

links ohne Gehäuse.

Die Lot- und Schweißvorrichtung dient dazu, in einem Behälter befindliche Flüssigkeit, vorzugsweise Kalilauge elektrolytisch in Wasserstoff und Sauerstoff zu zerlegen. Das gewonnene Gasgemisch wird dann einer Lötstelle z.B. einer Lötpistole zugeführt und dort verbrannt. Im Behälter 10 sind Elektrodenbleche 11 wechselnder Polarität in die Flüssigkeit eingetaucht. Gemäß Fig. 1 sind die Elektrodenbleche 11 rechenartig einmal mit der Behälterwandung 10a am Boden und andererseits mit dem Deckel 21 verbunden. Der Deckel ist über_ eine Dichtung 29 gegenüber dem Behälter isoliert und verschließt auch gasdicht den Behälter. In zeichnerisch nicht dargestellter Weise weisen die Elektrodenbleche seitlich einen Abstand zur Wandung 10c auf, so daß ein gemeinsamer Zwischenraum verbleibt. Dieser Zwischenraum erlaubt, daß das zwischen den Elektrodenblechen aufsteigende Gasgemisch, das einen Teil der Kalilauge mit sich nach oben zieht, wieder zurückgeführt werden kann. Dies bewirkt bereits in den einzelnen Kammern eine den Kühleffekt unterstützende Umwälzung der im Behälter befindlichen Flüssigkeit, ohne daß die Spannung erhöhende große Elektrodenabstände eingehalten werden müssen.

Die Elektrodenbleche werden von einem Transformator 12 über Gleichrichterdioden 22 mit Gleichstrom zur Erzeugung des Elektrolysestromes versorgt. Die Kammern I₅II stehen über ein Potentialausgleichsblech 28 in einer die Serienparallelschaltung aufrechterhaltenden Potential verbindung. Am dem Potentialausgleichsblech 28 gegenüberliegenden Ende der senkrecht stehenden Elektrodenbleche 11 ist eine Kammer I an der Anode + und eine andere Kammer an der Kathode - angeschlossen. Der Anschluß erfolgt über den Deckel 21. Der Strom fließt daher vom Deckel 21 der Kammer I durch die Kammer I über das Potentialasugleichsblech in die Kammer II und von dort zur Kathode. Aufgrund der geringen Leitfähigkeit der Edel stahl-Wandungen des Behälters ist das Potentialausgleichsblech 28 erforderlich, was durch geeignete Maßnahmen zu umgehen ist.

Der Innenraum des Behälters 10 ist durch Trennelemente 13 in mehrere, im Ausführungsbeispiel in zwei in Serie geschaltete Kammern mit vorzugsweise gleicher Anzahl von Elektrodenblechen 11 unterteilt. Dadurch läßt sich eine Serienparallelschaltung verwirklichen, die bei gleicher Transformatorleistung zu einer doppelten Spannung bei halber Stromstärke führt.

Der gesamte Behälter ist metallisch, vorzugsweise aus Edelstahl rostfrei hergestellt, wobei die Behälterwandungen auch die Wandungen des Trennelements 13 umfassen. Als Trennelement wird hierbei ein Luftraum zwischen den einzelnen Kammern 1,11 vorgesehen, jedoch stehen die beiden Kammern über die Trennelemente 13 in einer die Serienparallelschaltung aufrecht erhaltenden offenen Verbindung. Zu diesem Zweck wird das die Kammern beabstandende Trennelement von rohrförmigen Kanälen 14 bis 16 durchbrochen. Die als Rohre ausgebildeten Kanäle 14,15 erlauben somit eine Zirkulation 30 einerseits zwischen den Kammern 1,11. Andererseits kann das in der Kammer II, erzeugte Gasgemisch über den Kanal 16 seinem Bestimmungszweck zugeführt werden, in dem es in dem Einfüllstutzen 18 aufsteigt, der durch einen Deckel 24 während des Betriebs verschlossen ist, so daß das Knallgas über die als Kühlschlange

ausgebildete Abzugsleitung 25 seinem Verwendungszweck zugeführt werden kann.

Die sonstigen Bauteile der Lot- und Schweißvorrichtung, wie z.B. der Transformator 12, die Gleichrichterdioden 22 und Kühlkörper 17 sowie elektronische Bauteile 31 sind über den Kammern 1,11 angeordnet, wobei der Transformator 12 über der einen Kammer angeordnet ist und die Gleichrichterdioden 22 und Kühlkörper 17 über der anderen Kammer II angeordnet sind. Vom Transformator gehen Kabelverbindungen z.B. zu den Kontaktblechen 26, die mit dem Deckel 21 verbunden sind. Der Transformator 12 ist mittels Stehbolzen 23 auf dem Deckel 21 befestigt. Auf der anderen Kammer II ist der Kühlkörper 17 mit Kühlrippen 17a abgestützt, der vom Einfüllstutzen 18 durchdrungen ist. Bauteile, die auf Kontakt mit der Flüssigkeit empfindlich reagieren, sind auf einem Niveau oberhalb des Eintrittsbereichs 18a des Einfüll Stutzens 18 in die Kammer II angeordnet, so daß selbst bei Überschwappen von Flüssigkeit eine Benetzung dieser Bauteile mit der Flüssigkeit weitestgehend vermieden werden kann.

Die gesamte Vorrichtung ist in einem Gehäuse 27 aufgenommen, an dessen Wandung zwei Kühl Ventilatoren 19,20 so angeordnet sind, daß der untere Kühl ventilator 19 den Behälter 10 mit Kammern 1,11 und der andere Ventilator 20 den über den Kammern angeordneten Bauteilen der Vorrichtung zugeordnet ist. Schon allein dadurch, daß nunmehr zwei kleinere Ventilatoren eingesetzt werden können, ergibt sich eine Verringerung der Geräuschemission. Um dabei ein "Schweben" der Kühl Ventilatoren zu vermeiden, das sich durch Interferenzbildung zwischen den Schallwellen der einzelnen Kühl Ventilatoren ergibt, befinden sich beide Kühl Ventilatoren im selben atmosphärischen Wirkabstand d einerseits zum Behälter 10 und andererseits zu den Bauteilen wie der Halterung 22 und dem Transformator 12.

Claims

■*'·&iacgr; Schutzansprüche"

1. Lot- und Schweißvorrichtung, bei der eine in einem Behälter (10) befindliche Flüssigkeit, vorzugsweise Kalilauge, elektrolytisch zerlegt und das gewonnene Gasgemisch einer Lötstelle zugeführt wird, wobei im Behälter (10) mit den Behälterwandungen (10a) verbundene Elektrodenbleche (11) wechselnder Polarität eingetaucht sind, die von einem Transformater (12) mit Gleichstrom zur Erzeugung des Elektrolysestromes versorgt werden, wobei der Innenraum des Behälters (10) durch Trennelemente (13) in mehrere in Serie geschaltete Kammern (1,11) mit vorzugsweise gleicher Anzahl von Elektrodenblechen (11) zur Verwirklichung einer Serienparallelschaltung unterteilt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Behälterwandungen auch die Trennelemente (13) umfassen und daß die Kammern (1,11) über die Trennelemente (13) in einer die vorhandene Serienparallelschaltung aufrecht erhaltenden offenen Verbindung stehen.

2. Lot- und Schweißvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (1,11) über ein Potentialausgleichsblech (28) in einer die Serienparallelschaltung. aufrechterhaltenden Potentialverbindung stehen und daß am dem Potentialausgleichsblech (28) gegenüberliegenden Ende der senkrecht stehenden Elektrodenbleche (11) eine Kammer (I oder II) an der Anode {+) und eine andere Kammer (II oder I) an der Kathode angeschlossen ist.

3. Lot- und Schweißvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kammern (1,11) vorgesehen sind, die über das Trennelement (13) durchbrechende rohrförmige Kanäle (14,15,16) beabstandet sind, die (14,15) einerseits die Zirkulation (30) der Flüssigkeit zwischen den Kammern erlauben und die (16) andererseits die Ableitung des gewonnenen Gasgemisches aus der anderen Kammer (II) unterstützen.

4. Lot- und Schweißvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Transformator (12), Gleichrichterdioden (22) und Kühlkörper (17) über den Kammern (1,11)

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angeordnet sind, wobei der Transformator (12) über der einen Kammer (I) und die Gleichrichterdioden (22) und der Kühlkörper (17) über der anderen Kammer (II) angeordnet sind.

5. Löt- und Schweißvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einfüllstutzen (18) einer Kammer (I) zugeordnet ist und daß auf Kontakt mit der Flüssigkeit reagierende Bauteile der Vorrichtung auf einem Niveau oberhalb des Eintrittsbereichs (18a) des Einfüllstutzens (18) in die Kammer (II) angeordnet sind.

6. Löt- und Schweißvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorrichtung zwei Kühl Ventilatoren (19,20) zugeordnet sind, von denen der eine den Kammern (1,11) und der andere den über den Kammern angeordneten Bauteilen der Vorrichtung zugeordnet ist.

7. Löt- und Schweißvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei identischen Kühl Ventilatoren (19,20) denselben atmosphärischen Wirkabstand (d) zum Behälter (10) bzw. zu den Bauteilen aufweisen.