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Pumpensteuerung für Heißluftlötkolben und Entlötkolben.

In einen vorherigen Artikel habe ich beschrieben wie man einen Lötkolben ohne Temperatursensor regeln kann. Dabei wurde das PTC- Verhalten des Keramik Heizelementes ausgenutzt.

Daraus ist bei mir eine Heißluft Lötstation entstanden welches eine in der Luftmenge einstellbare Pumpe benötigt.

Davon soll dieser Artikel handeln.

Welche Pumpe ist geeignet?

Ich hatte zunächst verschiedene Membranpumpen aus der Aquarientechnik ausprobiert, bin aber schnell zu dem Ergebnis gekommen, das sowohl der Luftdruck als auch die Luftleistung nicht ausreicht.
Diese Pumpenmembrane werden durch einen schwingenden Magnetanker betätigt, wobei der Hub auf Grund der 100Hz Bewegung extrem gering blieb und somit kaum Luftmengen fördern konnte.

Auf dem Flohmarkt hatte ich dann eine Membranpumpe gefunden welches auch in der Ersa Entlötstation  ELS8000 eingebaut ist. Sie hat als Antrieb einen 30 Watt Spaltpolmotor welches direkt mit 230Volt betrieben wird. Der Motor treibt die Pumpenmembran über einen Exender, eine Art Kurbelwelle an. Spaltpolmotoren lassen sich aber nur schlecht  regeln, da sie einfach stehen bleiben , wenn man die Leistung vermindert.
So blieb mir nichts anderes übrig als den Motor gegen einen Gleichstrommotor zu ersetzen.
Der Motor muß aber auch eine Leistung von 60-70 Watt abgeben können, um den Anlaufwiderstand der Pumpe zu überwinden.
Fündig wurde ich im Flugmodellbau. Dort gibt es Motoren die bei etwa 7 Volt Leistungen bis zu 120 Watt abgeben können. Sie drehen dabei mehrere tausend Umdrehungen pro Minute und können direkt einen Propeller antreiben. Für den Antrieb der Membranpumpe ist die Drehzahl allerdings zu hoch, so das ein Untersetzungsgetriebe nötig wurde. Bei der Fa. Conrad  gibt es sehr günstig ein kleines Sortiment Plastikzahnräder. Ein sehr großes und ein sehr kleines Zahnrad aus dem Sortiment ergab dann ein Getriebe mit einer Übersetzung von 1 zu 7.
Ich habe einfach das große Zahnrad direkt auf die Welle der Pumpe befestigt und das kleine Ritzel auf die Welle des Motors. Den Motor habe ich mit einen Aluwinkel so auf der Grundplatte postiert das das Ritzel einwandfrei in das Zahnrad greift. An dem Wellenende des großen Zahnrades befindet sich noch ein kleiner Gleichstrommotor an welches als Tachogenerator für die Regelung dient.

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In Bild Ersa5.jpg sieht man auf dem hinteren Winkel ganz in der Tiefe ein Stück von dem Antriebsmotor , auf dem vorderen Winkel der Tachogenerator.  Unter dem orangen Zahnrad sieht man den Hauptbefestigunswinkel und darunter die Kurbelwelle der Pumpe welches sich links von dem Winkel befindet.

Zur eigentlichen Regelung.

Es wurde der gleiche Pulsbreitenmodulator verwendet wie bei dem Lötkolben auch. Entfallen ist die Brückenschaltung zur Temperaturerfassung und die Sample and Hold Schaltung.

Dafür ist eine neue ( kleinere ) Leiterplatte entstanden 
Die Versorgungsspannungen für die Schaltung wurde der Hauptpleiterplatte entnommen so das hier einige Netzelcos und Spannungsregler entfallen konnte. Weil der Motor mit maximal 10 Volt betrieben wird wurde dem Netztransformator eine weitere Wicklung  spendiert. Sie hat  9 Volt 10 Ampere. Der Gleichrichter befindet sich auf der Rückseite des Gehäuses.

Zur Funktion der Schaltung.

Der Leistungssteller funktioniert genauso wie bei der Temperaturregelung auch. Der Soll Ist Vergleicher vergleicht die Spannung des Tachogenerators mit dem Wert der durch das Potenziometer an der Frontplatte vorgegeben ist. Genau genommen wird hier also die Drehzahl konstant gehalten und geregelt.
Weil der Tachogenerator eine ziemlich unsaubere Spannung abgibt, wurde ihm ein Elco von 470 uF zur Glättung parallel geschaltet.

Mit R1 kann man die maximale Drehzahl einstellen , R23 beeinflußt wieder das Einschwingverhalten , und R22 wird so ausgewählt, das an Pin1 JP2 des Potenziometers an der Frontplatte etwa die gleiche Spannung ansteht, wie der Tachogenerator bei maximal gewünschter Drehzahl abgibt.

	Literatur

	[1] Berres, R.; DF6WU: Temperaturregelung für Ersa-Lötkolben ohne Temperatursensor; Funkamatuer 

	[2] Conrad : Homepage. WWW.Conrad.de

	[3] Ersa: Homepage.  WWW.Ersa.de