CH712448B1

CH712448B1 - Electrodynamic solder wave pump.

Info

Publication number: CH712448B1
Application number: CH00618/16A
Authority: CH
Inventors: Degelo Patrick
Original assignee: Kirsten Soldering Ltd
Priority date: 2016-05-12
Filing date: 2016-05-12
Publication date: 2020-01-15
Also published as: CH712448A1

Abstract

Eine Lotwellenpumpe umfasst eine Lotwanne (1), eine Ausgleichswanne (3), einen Düsenhals (9) mit einem Düsenaufsatz (10), wenigstens einen ersten Pumpkanal (5) und wenigstens einen zweiten Pumpkanal sowie einen Stator (8). Der Stator (8) weist einen Eisenkern (13) mit Zähnen (14) und Nuten (15) auf. Jeder erste Pumpkanal (5) ist mit der Lotwanne (1) verbunden und mündet in den Düsenhals (9). Jeder zweite Pumpkanal ist mit der Ausgleichswanne (3) und mit der Lotwanne (1) verbunden. Die Lotwellenpumpe weist entweder einen einzigen ersten Pumpkanal (5) oder genau zwei erste Pumpkanäle (5) auf. Die Breite des einzigen Pumpkanals (5) ist um mindestens einen Faktor 6 grösser bzw. die Breite der beiden Pumpkanäle (5) ist je um mindestens einen Faktor 3 grösser als die in Pumprichtung gemessene Breite (Z) der Zähne (14) des Eisenkerns (13). Der Schlitz des Düsenaufsatzes (10) hat eine Länge von wenigstens 300 mm.A solder wave pump comprises a solder pan (1), a compensation pan (3), a nozzle neck (9) with a nozzle attachment (10), at least one first pump channel (5) and at least one second pump channel, and a stator (8). The stator (8) has an iron core (13) with teeth (14) and grooves (15). Each first pump channel (5) is connected to the solder trough (1) and opens into the nozzle neck (9). Every second pump channel is connected to the compensation trough (3) and to the solder trough (1). The solder wave pump has either a single first pump channel (5) or exactly two first pump channels (5). The width of the single pump channel (5) is at least a factor 6 greater or the width of the two pump channels (5) is at least a factor 3 greater than the width (Z) of the teeth (14) of the iron core measured in the pumping direction ( 13). The slot of the nozzle attachment (10) has a length of at least 300 mm.

Description

Beschreibungdescription

Gebiet der Erfindung [0001] Die Erfindung betrifft eine elektrodynamische Lotwellenpumpe.Field of the Invention The invention relates to an electrodynamic solder wave pump.

Hintergrund der Erfindung [0002] Die elektrodynamische Lotwellenpumpe fördert geschmolzenes Lot durch eine Düse und erzeugt so die Lotwelle. Als Lot wird meistens Zinn verwendet. Solche Pumpen werden beispielsweise in Lötanlagen zum gleichzeitigen Löten von Bauteilen eingesetzt, die auf einer Leiterplatte (PCB) montiert sind. Die Anforderungen an eine solche Pumpe sind:Background of the Invention The electrodynamic solder wave pump conveys molten solder through a nozzle, thereby generating the solder wave. Tin is mostly used as solder. Such pumps are used, for example, in soldering systems for the simultaneous soldering of components which are mounted on a printed circuit board (PCB). The requirements for such a pump are:

- konstante Höhe der Lotwelle über ihre gesamte Breite,- constant height of the solder wave over its entire width,

- ermöglicht kleine und hohe Zinnförderleistungen,- enables small and high tin production rates,

- schliesst Wellenteilungen aus,- excludes shaft divisions,

- ist wartungsarm, und- is low maintenance, and

- ergibt hochpräzise Lötungen.- results in high-precision soldering.

Die Pumpe kann zum Erzeugen verschiedener Lotwellen wie Jet-wave (Hohlwelle), Geysir-wave (Sprudelwelle), etc. verwendet werden. Der Vorteil dieser Pumpenart liegt darin, dass sie keine mechanisch bewegten Teile aufweist.The pump can be used to generate various solder waves such as jet-wave (hollow wave), geyser-wave (bubble wave), etc. The advantage of this type of pump is that it has no mechanically moving parts.

[0003] Aus der DE 3 300 153 ist ein Lötapparat mit einer elektrodynamischen Pumpe bekannt, die eine Lotwanne, einen Pumpkanal und eine Düse aufweist. Der Pumpkanal besteht aus einem schmalen und einem breiten Abschnitt. Dies hat zur Folge, dass beim Übergang vom schmalen zum breiten Abschnitt eine Querschnittsverbreitung stattfindet, die eine erhebliche Wirbelbildung im geförderten Lot bewirkt. Die Wirbel bewirken eine nicht homogene Druckverteilung über die Pumpenbreite, welche durch eine Lochmaske mit je nach Position unterschiedlich grossen Lochdurchmessern korrigiert werden muss. Die Lochmaske neigt zum raschen Verstopfen und hohem Verschleiss, was eine häufige Reinigung bzw. Ersatz erfordert.[0003] DE 3 300 153 discloses a soldering apparatus with an electrodynamic pump which has a soldering tub, a pump channel and a nozzle. The pump channel consists of a narrow and a wide section. As a result, a cross-sectional spreading takes place during the transition from the narrow to the wide section, which causes considerable eddy formation in the conveyed solder. The vortices cause a non-homogeneous pressure distribution across the pump width, which must be corrected using a perforated mask with different hole diameters depending on the position. The shadow mask tends to clog quickly and wear out, which requires frequent cleaning or replacement.

[0004] Aus der CH 690 843 ist eine elektrodynamische Lotwellenpumpe bekannt, die eine Vielzahl von relativ schmalen, nebeneinander verlaufenden Pumpkanälen aufweist, die auf der Austrittsseite in einen gemeinsamen Düsenhals münden. Aus der EP 849 023 ist eine elektrodynamische Lotwellenpumpe bekannt, bei der die Pumpkanäle in vertikaler Richtung verlaufen.From CH 690 843 an electrodynamic solder wave pump is known which has a plurality of relatively narrow, side-by-side pump channels which open into a common nozzle neck on the outlet side. An electrodynamic solder wave pump is known from EP 849 023, in which the pump channels run in the vertical direction.

Kurze Beschreibung der Erfindung [0005] Die in der CH 690 843 beschriebene Lotwellenpumpe wird seit etwa 20 Jahren in Lötanlagen eingesetzt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Pumpe zu überarbeiten und bezüglich Einsatzmöglichkeiten und Energieeffizienz zu verbessern.Brief description of the invention The solder wave pump described in CH 690 843 has been used in soldering systems for about 20 years. The object of the invention is to revise this pump and to improve it in terms of possible uses and energy efficiency.

[0006] Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The stated object is achieved according to the invention by the features of claim 1. Advantageous refinements result from the dependent claims.

[0007] Eine erfindungsgemässe Lotwellenpumpe umfasst eine Lotwanne mit einer Überlaufkante, eine Ausgleichswanne zum Auffangen von Lot, das im Betrieb über die Überlaufkante der Lotwanne fliesst, einen Düsenhals, einen auf den Düsenhals aufgesetzten Düsenaufsatz mit einem Schlitz, aus dem die Lotwelle austritt, einen einzigen ersten Pumpkanal oder genau zwei erste Pumpkanäle und wenigstens einen zweiten Pumpkanal, die parallel zueinander verlaufen und eine Pumprichtung festlegen, und einen Stator. Der Stator ist unterhalb der Pumpkanäle angeordnet und weist einen kammartigen Eisenkern mit Zähnen und Nuten, die wechselweise in Pumprichtung angeordnet sind und sich senkrecht zu der Pumprichtung erstrecken, und mit Strömen beaufschlagbare Spulen auf. Die Länge des Schlitzes des Düsenaufsatzes beträgt wenigstens 300 mm. Jeder erste Pumpkanal ist auf der Eintrittsseite mit der Lotwanne verbunden und mündet auf der Austrittsseite in den Düsenhals. Jeder zweite Pumpkanal ist auf der Eintrittsseite mit der Ausgleichswanne und auf der Austrittsseite mit der Lotwanne verbunden. Die Breite des ersten Pumpkanals ist um mindestens einen Faktor 6 grösser als die in Pumprichtung gemessene Breite der Zähne des Eisenkerns des Stators, wenn die Lotwellenpumpe nur einen ersten Pumpkanal aufweist, oder die Breite von jedem der zwei ersten Pumpkanäle ist um mindestens einen Faktor 3 grösser als die in Pumprichtung gemessene Breite der Zähne des Eisenkerns des Stators, wenn die Lotwellenpumpe zwei erste Pumpkanäle aufweist.A solder wave pump according to the invention comprises a solder trough with an overflow edge, a compensating trough for collecting solder that flows in operation over the overflow edge of the solder trough, a nozzle neck, a nozzle attachment placed on the nozzle neck with a slot from which the solder wave emerges, one single first pump channel or exactly two first pump channels and at least one second pump channel, which run parallel to one another and define a pumping direction, and a stator. The stator is arranged below the pump channels and has a comb-like iron core with teeth and grooves, which are arranged alternately in the pumping direction and extend perpendicular to the pumping direction, and with coils which can be supplied with currents. The length of the slot of the nozzle attachment is at least 300 mm. Each first pump channel is connected to the solder trough on the inlet side and opens into the nozzle neck on the outlet side. Every second pump channel is connected to the compensating tank on the inlet side and to the solder tank on the outlet side. The width of the first pump channel is at least a factor 6 larger than the width of the teeth of the iron core of the stator measured in the pumping direction if the solder wave pump has only one first pump channel, or the width of each of the two first pump channels is at least a factor 3 larger than the width of the teeth of the iron core of the stator measured in the pumping direction when the solder wave pump has two first pump channels.

[0008] Die Breite des ersten Pumpkanals bzw. die über alles gemessene Gesamtbreite der beiden ersten Pumpkanäle im Bereich des Stators ist mit Vorteil höchstens 15% geringer als die Länge des Schlitzes des Düsenaufsatzes.The width of the first pump channel or the overall width of the first two pump channels measured in the region of the stator is advantageously at most 15% less than the length of the slot of the nozzle attachment.

[0009] Der untere Teil der Lotwellenpumpe inklusive dem Stator ist bevorzugt innerhalb eines Gehäuses angeordnet, das Lüftungsschlitze aufweist, die so angeordnet sind, dass der Stator rein passiv durch vorbei strömende Konvektionsluft kühlbar ist.The lower part of the solder wave pump including the stator is preferably arranged within a housing which has ventilation slots which are arranged such that the stator can be cooled passively by convection air flowing past.

[0010] Bevorzugt weisen die Zähne des Eisenkerns keine Ausnehmungen auf.Preferably, the teeth of the iron core have no recesses.

[0011] Die senkrecht zur Pumprichtung gemessene Länge der Spulenwicklungen ist mit Vorteil kleiner als die Breite des einzigen ersten Pumpkanals bzw. die Gesamtbreite der beiden ersten Pumpkanäle.The length of the coil windings measured perpendicular to the pumping direction is advantageously smaller than the width of the single first pump channel or the total width of the first two pump channels.

CH 712 448 B1 [0012] Bevorzugt sind alle Pumpkanäle durch Nuten, die an der den Boden bildenden Aussenwand der Lotwanne angebracht sind, und eine die Nuten abdeckende Platte gebildet.CH 712 448 B1 [0012] All pump channels are preferably formed by grooves which are attached to the outer wall of the soldering tub forming the bottom and a plate covering the grooves.

[0013] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und anhand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained below with reference to exemplary embodiments and with reference to the drawing.

Kurze Beschreibung der Figuren [0014] Die beigefügten Zeichnungen, die in die Beschreibung einbezogen sind und einen Teil dieser Beschreibung bilden, veranschaulichen eine oder mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und dienen zusammen mit der detaillierten Beschreibung dazu, die Prinzipien und die Ausführungsformen der Erfindung zu erläutern. Die Figuren sind aus Gründen der zeichnerischen Klarheit schematisch und nicht massstabsgetreu gezeichnet.Brief Description of the Figures The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate one or more embodiments of the present invention, and together with the detailed description, serve to explain the principles and embodiments of the invention , For reasons of graphic clarity, the figures are drawn schematically and are not drawn to scale.

Fig. 1,2 zeigen in seitlichen Schnitten die für das Verständnis der Erfindung erforderlichen Teile einer erfindungsgemässen Lotwellenpumpe,1,2 show in lateral sections the parts of a solder wave pump according to the invention necessary for understanding the invention,

Fig. 3, 4 zeigen in einer schematischen Aufsicht zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Lotwellenpumpe, und3, 4 show a schematic top view of two preferred exemplary embodiments of the solder wave pump according to the invention, and

Fig. 5 zeigt das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4, ergänzt um einige Details.FIG. 5 shows the exemplary embodiment according to FIG. 4, supplemented by some details.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung [0015] Die Fig. 1 zeigt schematisch in einer seitlichen Schnittzeichnung die für das Verständnis der Erfindung erforderlichen Teile einer erfindungsgemässen Lotwellenpumpe. Die Lotwellenpumpe umfasst eine Lotwanne 1 mit einer Überlaufkante 2, eine Ausgleichswanne 3 zum Auffangen von Lot 4, das über die Überlaufkante 2 der Lotwanne 1 fliesst, wenigstens einen ersten Pumpkanal 5 und wenigstens einen zweiten Pumpkanal (Fig. 2), eine Düse und einen Stator 8. Die ersten und zweiten Pumpkanäle 5, 6 verlaufen im Wesentlichen parallel zueinander und definieren eine Pumprichtung 7. Die Pumprichtung 7 verläuft im Wesentlichen in horizontaler Richtung. Die Düse umfasst einen Düsenhals 9 und einen auf den Düsenhals 9 aufgesetzten, auswechselbaren Düsenaufsatz 10 mit einem Schlitz 11, durch den die Lotwelle 12 austritt. Der Stator 8 ist unterhalb der Pumpkanäle 5, 6 angeordnet. Der Stator 8 umfasst einen kammförmigen Eisenkern 13, dessen Kamm Zähne 14 und Nuten 15 bildet, die wechselweise in Pumprichtung 7 angeordnet sind und sich in der durch die Linie l-l aufgespannten Ebene senkrecht zu der Pumprichtung 7 erstrecken (Diese Ebene verläuft senkrecht zur Zeichenebene). Der Stator 8 umfasst weiter Spulen, die in die Nuten 15 zwischen den Zähnen 14 gelegt sind. Zum besseren Verständnis sind die in der Fig. 1 sichtbaren Spulenstränge der Wicklungen 16, die zu der gleichen Spule gehören, durch eine gestrichelte Linie verbunden dargestellt. Der Stator 8 und die Pumpkanäle 5, 6 sind durch eine dünne Platte 17 getrennt, die vorzugsweise aus einem Titanblech besteht. Die Lotwellenpumpe weist weiter nicht dargestellte Heizelemente auf.Detailed Description of the Invention Fig. 1 shows schematically in a side sectional drawing the parts of a solder wave pump according to the invention necessary for understanding the invention. The solder wave pump comprises a solder trough 1 with an overflow edge 2, a compensation trough 3 for collecting solder 4 that flows over the overflow edge 2 of the solder trough 1, at least a first pump channel 5 and at least a second pump channel (FIG. 2), a nozzle and one Stator 8. The first and second pump channels 5, 6 run essentially parallel to one another and define a pumping direction 7. The pumping direction 7 runs essentially in the horizontal direction. The nozzle comprises a nozzle neck 9 and an interchangeable nozzle attachment 10 which is placed on the nozzle neck 9 and has a slot 11 through which the solder wave 12 exits. The stator 8 is arranged below the pump channels 5, 6. The stator 8 comprises a comb-shaped iron core 13, the comb of which forms teeth 14 and grooves 15, which are arranged alternately in the pump direction 7 and extend in the plane spanned by the line l-l perpendicular to the pump direction 7 (this plane runs perpendicular to the plane of the drawing). The stator 8 further comprises coils which are placed in the grooves 15 between the teeth 14. For better understanding, the coil strands of the windings 16 which are visible in FIG. 1 and which belong to the same coil are shown connected by a dashed line. The stator 8 and the pump channels 5, 6 are separated by a thin plate 17, which preferably consists of a titanium sheet. The solder wave pump also has heating elements, not shown.

[0016] Der wenigstens eine erste Pumpkanal 5 ist auf der Eintrittsseite mit der Lotwanne 1 verbunden und mündet auf der Austrittsseite in den Düsenhals 9. Ein solcher Pumpkanal 5 ist in der Schnittzeichnung der Fig. 1 sichtbar. Jeder erste Pumpkanal 5 ist ein Hauptpumpkanal, durch den flüssiges Lot von der Lotwanne 1 in die Düse gepumpt wird, um die Lotwelle 12 zu erzeugen.The at least one first pump channel 5 is connected to the soldering tub 1 on the inlet side and opens into the nozzle neck 9 on the outlet side. Such a pump channel 5 can be seen in the sectional drawing in FIG. 1. Each first pump channel 5 is a main pump channel through which liquid solder is pumped from the solder trough 1 into the nozzle in order to generate the solder wave 12.

[0017] Der wenigstens eine zweite Pumpkanal 6 ist auf der Eintrittsseite mit der Ausgleichswanne 3 und auf der Austrittsseite mit der Lotwanne 1 verbunden. Jeder zweite Pumpkanal 6 ist ein Nebenpumpkanal, durch den flüssiges Lot von der Ausgleichswanne 3 in die Lotwanne 1 gepumpt wird.The at least one second pump channel 6 is connected on the inlet side to the compensating trough 3 and on the outlet side to the solder trough 1. Every second pump channel 6 is a secondary pump channel through which liquid solder is pumped from the compensation tank 3 into the solder tank 1.

[0018] Die Lotwellenpumpe ist eine elektrodynamische Linearmotor-Pumpe, die das Lot in Pumprichtung 7 durch die Pumpkanäle 5, 6 pumpt. Eine Steuerschaltung beaufschlagt die Spulen mit je einem Strom. Die Anzahl der Spulen beträgt beispielsweise zwei oder ein Vielfaches von zwei, sodass der Linearmotor ein Zwei-Phasen-Linearmotor ist, oder die Anzahl der Spulen beträgt beispielsweise drei oder ein Vielfaches von drei, sodass der Linearmotor ein Drei-Phasen-Linearmotor ist. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist der Linearmotor ein Drei-Phasen-Linearmotor, bei dem die Anzahl der Zähne 14 des Stators 8 neun und die Anzahl der Spulen drei beträgt, wobei jede Spule drei Wicklungen 16 umfasst, die in Serie oder parallel zueinander geschaltet sind.The solder wave pump is an electrodynamic linear motor pump that pumps the solder in the pumping direction 7 through the pump channels 5, 6. A control circuit applies a current to each of the coils. The number of coils is, for example, two or a multiple of two, so that the linear motor is a two-phase linear motor, or the number of coils is, for example, three or a multiple of three, so that the linear motor is a three-phase linear motor. In the embodiment of FIG. 1, the linear motor is a three-phase linear motor, in which the number of teeth 14 of the stator 8 is nine and the number of coils is three, each coil comprising three windings 16, which are in series or parallel to one another are switched.

[0019] Im Betrieb pumpt der Linearmotor einerseits flüssiges Lot aus der Lotwanne 1 durch den mindestens einen ersten Pumpkanal 5, den Düsenhals 9 und den Düsenaufsatz 10 und erzeugt so die Lotwelle 12, und andererseits flüssiges Lot aus der Ausgleichswanne 3 in die Lotwanne 1.In operation, the linear motor pumps on the one hand liquid solder from the solder trough 1 through the at least one first pump channel 5, the nozzle neck 9 and the nozzle attachment 10 and thus generates the solder wave 12, and on the other hand liquid solder from the compensation trough 3 into the solder trough 1.

[0020] Der Düsenaufsatz 10 ist typischerweise ein Hohlwellenaufsatz oder Jetaufsatz, der eine Hohlwelle zum sogenannten Wellenlöten erzeugt, oder ein Sprudelwellenaufsatz oder Geysirsaufsatz, der eine Sprudelwelle erzeugt. Der Schlitz 11 des Düsenaufsatzes 10 ist im ersten Fall eine offene rechteckförmige Öffnung und im zweiten Fall eine als Lochblech ausgebildete oder mit einem Lochblech abgedeckte rechteckförmige Öffnung.The nozzle attachment 10 is typically a hollow shaft attachment or jet attachment, which generates a hollow shaft for so-called wave soldering, or a bubble wave attachment or geyser attachment, which generates a bubble wave. The slot 11 of the nozzle attachment 10 is an open rectangular opening in the first case and a rectangular opening designed as a perforated plate or covered with a perforated plate in the second case.

[0021] Die Fig. 2 zeigt schematisch eine seitliche Schnittzeichnung ähnlich der Fig. 1, jedoch ist hier anstelle des ersten Pumpkanals 5 ein zweiter Pumpkanal 6 sichtbar.2 shows schematically a side sectional drawing similar to FIG. 1, but here a second pump channel 6 is visible instead of the first pump channel 5.

CH 712 448 B1 [0022] Die Fig. 3 und 4 zeigen zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Lotwellenpumpe in einem Schnitt in der durch die Linie l-l angedeuteten Ebene der Fig. 1.CH 712 448 B1 [0022] FIGS. 3 and 4 show two preferred exemplary embodiments of the solder wave pump in a section in the plane of FIG. 1 indicated by the line I-1.

[0023] Die Fig. 3 illustriert das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel, bei dem die Lotwellenpumpe einen einzigen ersten Pumpkanal 5 und einen oder mehrere zweite Pumpkanäle 6 aufweist. Diese Lotwellenpumpe ist bevorzugt (wie dargestellt) mit zwei zweiten Pumpkanälen 6 ausgebildet, die beidseitig des ersten Pumpkanals 5 angeordnet sind. Ebenfalls dargestellt ist der Schlitz 11 des Düsenaufsatzes 10 (Fig. 1 ), obwohl sich der Schlitz 11 in einer anderen Ebene befindet. Der erste Pumpkanal 5 hat eine Breite B, der Schlitz 11 hat eine Länge L. Die Länge L des Schlitzes 11 ist die in horizontaler Richtung senkrecht zur Pumprichtung 7 gemessene Länge.3 illustrates the first preferred exemplary embodiment, in which the solder wave pump has a single first pump channel 5 and one or more second pump channels 6. This solder wave pump is preferably (as shown) formed with two second pump channels 6, which are arranged on both sides of the first pump channel 5. The slot 11 of the nozzle attachment 10 (FIG. 1) is also shown, although the slot 11 is in a different plane. The first pump channel 5 has a width B, the slot 11 has a length L. The length L of the slot 11 is the length measured in the horizontal direction perpendicular to the pump direction 7.

[0024] Die Breite B des ersten Pumpkanals 5 ist im Bereich des Stators 8 (Fig. 1) annähernd konstant. Der erste Pumpkanal 5 kann sich gegen den Düsenhals 9 hin etwas verbreitern oder es kann sich der Düsenhals 9 oder der Düsenaufsatz 10 etwas verbreitern. Die Breite B des ersten Pumpkanals 5 ist typischerweise etwas geringer als die Länge L des Schlitzes 11, typischerweise jedoch höchstens 15% geringer, d.h. B > 0.85 L. Mit anderen Worten, der erste Pumpkanal 5 kann gegen sein Ende auf der Austrittsseite hin etwas breiter werden und/oder der Düsenhals 9 und/oder der Düsenaufsatz 10 kann etwas breiter werden als die Breite B des ersten Pumpkanals 5 im eigentlichen Pumpbereich. Die Verbreiterung im Endbereich des ersten Pumpkanals 5 bzw. im Düsenhals 9 oder allenfalls im Düsenaufsatz 10 der Düse ist nur so gross, dass es nicht zu einer störenden Wirbelbildung im Lot kommt, die beispielsweise die Höhe der Lotwelle 12 an ihren Rändern unzulässig verkleinert.The width B of the first pump channel 5 is approximately constant in the area of the stator 8 (FIG. 1). The first pump channel 5 can widen somewhat towards the nozzle neck 9 or the nozzle neck 9 or the nozzle attachment 10 can widen somewhat. The width B of the first pump channel 5 is typically somewhat less than the length L of the slot 11, but typically at most 15% less, i.e. B> 0.85 L. In other words, the first pump channel 5 can become somewhat wider towards the end on the outlet side and / or the nozzle neck 9 and / or the nozzle attachment 10 can become somewhat wider than the width B of the first pump channel 5 actually pump area. The widening in the end region of the first pump channel 5 or in the nozzle neck 9 or at most in the nozzle attachment 10 of the nozzle is only so great that there is no disturbing eddy formation in the solder, which for example reduces the height of the solder wave 12 at its edges inadmissibly.

[0025] Die Fig. 4 illustriert das zweite bevorzugte Ausführungsbeispiel, bei dem die Lotwellenpumpe genau zwei erste Pumpkanäle 5 und einen oder mehrere zweite Pumpkanäle 6 aufweist. Diese Lotwellenpumpe ist bevorzugt (wie dargestellt) mit einem einzigen zweiten Pumpkanal 6 ausgebildet, der zwischen den beiden ersten Pumpkanälen 5 angeordnet ist. Wiederum dargestellt ist der Schlitz 11 des Düsenaufsatzes 10 (Fig. 1 ), obwohl sich der Schlitz 11 in einer anderen Ebene befindet.4 illustrates the second preferred exemplary embodiment, in which the solder wave pump has exactly two first pump channels 5 and one or more second pump channels 6. This solder wave pump is preferably (as shown) formed with a single second pump channel 6, which is arranged between the two first pump channels 5. The slot 11 of the nozzle attachment 10 (FIG. 1) is shown again, although the slot 11 is in a different plane.

[0026] Die Breite B_P der beiden ersten Pumpkanäle 5 ist im Bereich des Stators 8 annähernd konstant. Die beiden Pumpkanäle 5 münden in den Düsenhals 9, wobei sie sich bereits vor dem Düsenhals 9 zu einem einzigen Kanal vereinigen können. Die Gesamtbreite B_G der beiden Pumpkanäle 5 entspricht etwa der Länge L des Schlitzes 11 des Düsenaufsatzes 10, kann jedoch durchaus etwas geringer sein als die Länge L, typischerweise jedoch höchstens 15% geringer, d.h. Bq > 0.85 L, sodass die Verbreiterung auch hier nicht zu einer störenden Wirbelbildung im Lot führt.The width B _{P of} the first two pump channels 5 is approximately constant in the area of the stator 8. The two pump channels 5 open into the nozzle neck 9, whereby they can unite to form a single channel before the nozzle neck 9. The total width B _{G of} the two pump channels 5 corresponds approximately to the length L of the slot 11 of the nozzle attachment 10, but may be somewhat less than the length L, but typically at most 15% less, ie Bq> 0.85 L, so that the widening does not occur here either leads to a disturbing vortex formation in the plumb line.

[0027] Die erfindungsgemässe Lotwellenpumpe zeichnet sich gegenüberden bekannten Lotwellenpumpen dadurch aus, dass sie auch bei einer grossen Breite der Lotwelle von wenigstens 300 mm nur einen Hauptpumpenkanal oder höchstens zwei Hauptpumpkanäle aufweist. Eine Lotwellenpumpe zum Erzeugen von Lotwellen dieser Breite hätte, wenn sie nach der Lehre der CH 690 843 gebaut würde, mindestens sechs Hauptpumpenkanäle.The solder wave pump according to the invention is distinguished from the known solder wave pumps in that it has only one main pump channel or at most two main pump channels even with a large width of the solder wave of at least 300 mm. A solder wave pump for generating solder waves of this width, if built according to the teaching of CH 690 843, would have at least six main pump channels.

[0028] Die Breite B des einzigen ersten Pumpkanals 5 bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3, bzw. die Gesamtbreite Bq der beiden ersten Pumpkanäle 5 bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4 ist deshalb deutlich grösser als die in Pumprichtung 7 gemessene Breite Z (Fig. 1) der Zähne 14 des Eisenkerns 13 des Stators 8. Die Gesamtbreite B_G ist (wie in Fig. 4 dargestellt) die von äusserer Aussenwand zu äusserer Aussenwand gemessene Breite, d.h. die über alles gemessene Breite der beiden ersten Pumpkanäle 5. Dies wird im Folgenden anhand von Zahlenbeispielen verdeutlicht.The width B of the only first pump channel 5 in the embodiment according to FIG. 3, or the total width Bq of the first two pump channels 5 in the embodiment according to FIG. 4, is therefore significantly larger than the width Z measured in the pumping direction 7 (FIG 1) the teeth 14 of the iron core 13 of the stator 8. The total width B _G (as shown in FIG. 4) is the width measured from the outer wall to the outer wall, ie the overall width of the first two pump channels 5. This becomes illustrated below using numerical examples.

[0029] Die Breite der Lotwelle 12 ist gleich der Länge L des Schlitzes 11 der Düse. Um eine Lotwelle von 300 mm Breite zu erzeugen, hat der erste Pumpkanal 5 bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 eine Breite von wenigstens 0.85 X 300 mm = 255 mm. Die Breite Z der Zähne 14 des Eisenkerns 13 beträgt etwa 20 mm. Damit ist B = 12.75 Z. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4 haben die beiden ersten Pumpkanäle 5 je eine Breite von wenigstens etwa Bp = 110 mm, sodass für den dazwischen angeordneten zweiten Pumpkanal 6 inklusive Zwischenwänden bei einer Gesamtbreite Bq von 255 mm ein Platz von etwa 35 mm bleibt. In diesem Fall ist B_P = 5.5 Z.The width of the solder wave 12 is equal to the length L of the slot 11 of the nozzle. In order to generate a solder wave 300 mm wide, the first pump channel 5 in the embodiment according to FIG. 3 has a width of at least 0.85 X 300 mm = 255 mm. The width Z of the teeth 14 of the iron core 13 is approximately 20 mm. Thus, B = 12.75 Z. In the exemplary embodiment according to FIG. 4, the two first pump channels 5 each have a width of at least approximately Bp = 110 mm, so that there is space for the second pump channel 6, including partition walls, arranged therebetween with a total width Bq of 255 mm of about 35 mm remains. In this case B _P = 5.5 Z.

[0030] Es können, bei gleicher Ausführung des Stators 8 und mit nur einem einzigen ersten Pumpkanal 5 gemäss dem Ausführungsbeispiel von Fig. 3 oder mit nur zwei ersten Pumpkanälen 5 gemäss dem Ausführungsbeispiel von Fig. 4, auch wesentlich breitere Lotwellen von beispielsweise 380 mm oder 460 mm (oder noch mehr) erzeugt werden, wobei dann die Breite B des ersten Pumpkanals 5 bzw. die Gesamtbreite B_G der beiden ersten Pumpkanäle 5 wenigstens 0.85 x 380 mm = 323 mm bzw. 0.85 x 460 mm = 391 mm beträgt. Die Breite B_P der beiden ersten Pumpkanäle 5 wäre dann typischerweise etwa (323 mm - 35 mm)/2 = 144 mm bzw. (391 mm - 35 mm)/2 = 178 mm. Damit ergibt sich ein Verhältnis von B_P = 7.2 Z bzw. B_P a 9 Z.It can, with the same design of the stator 8 and with only a single first pump channel 5 according to the embodiment of FIG. 3 or with only two first pump channels 5 according to the embodiment of FIG. 4, also much wider solder waves of, for example, 380 mm or 460 mm (or even more) are generated, in which case the width B of the first pump channel 5 or the total width B _{G of} the first two pump channels 5 is at least 0.85 x 380 mm = 323 mm or 0.85 x 460 mm = 391 mm. The width B _{P of} the first two pump channels 5 would then typically be approximately (323 mm - 35 mm) / 2 = 144 mm or (391 mm - 35 mm) / 2 = 178 mm. This results in a ratio of B _P = 7.2 Z or B _P a 9 Z.

[0031] Die Zähne 14 des Eisenkerns können je nach Ausführung auch schmaleroder breiter sein. Die Breite B des ersten Pumpkanals 5 ist auf jeden Fall breiter als die Breite Z der Zähne 14. Auf jeden Fall ist B > 6 Z bzw. B_P > 3 Z, bevorzugt sogar B > 10 Z bzw. B_P > 5 Z.The teeth 14 of the iron core can also be narrower or wider, depending on the design. The width B of the first pump channel 5 is in any case wider than the width Z of the teeth 14. In any case, B> 6 Z or B _P > 3 Z, preferably even B> 10 Z or B _P > 5 Z.

[0032] Die Erfindung ist allerdings nicht auf diese konkreten Zahlenbeispiele beschränkt.However, the invention is not limited to these specific numerical examples.

[0033] Die Spulen bestehen aus Kupferdrähten, die mit einer Isolierschicht ummantelt sind. Diese Isolierschicht, die die Leiterisolation bildet, besteht vorzugsweise aus einem bis zu 550 °C temperaturbeständigen Material. Dies ermöglicht es, den Eisenkern 13 des Stators 8 ohne Lüftungsschlitze auszubilden.The coils consist of copper wires which are coated with an insulating layer. This insulating layer, which forms the conductor insulation, is preferably made of a temperature-resistant material up to 550 ° C. This makes it possible to design the iron core 13 of the stator 8 without ventilation slots.

CH 712 448 B1 [0034] Der untere Teil der Lotwellenpumpe, d.h. insbesondere der Stator 8, ist bevorzugt innerhalb eines Gehäuses 18 (Fig. 1) angeordnet, das Lüftungsschlitze aufweist, die so angeordnet sind, dass der Stator 8 rein passiv durch vorbeiströmende Konvektionsluft gekühlt wird. Die vom Stator 8 erwärmte Luft dehnt sich aus und strömt durch in der Nähe des Stators 8 angeordnete Lüftungsschlitze ins Freie, während kühlere Luft durch in der Nähe des Bodens angebrachte Lüftungsschlitze nachströmt. Die Lotwellenpumpe weist also bevorzugt kein Gebläse auf, um Luft anzusaugen und durch den Stator 8 zu blasen. Die Konvektionskühlung reicht auch aus, den Stator 8 ausreichend zu kühlen, ohne dass die Zähne 14 des Eisenkerns 13 mit Lüftungsschlitzen ausgebildet werden müssen, wie es die CH 690 843 vorschlägt. Dies hat den Vorteil, dass sich dadurch der Wirkungsgrad des Linearmotors erhöht.CH 712 448 B1 The lower part of the solder wave pump, i.e. in particular the stator 8 is preferably arranged within a housing 18 (FIG. 1) which has ventilation slots which are arranged such that the stator 8 is cooled passively by convection air flowing past. The air heated by the stator 8 expands and flows outside through ventilation slots arranged in the vicinity of the stator 8, while cooler air flows in through ventilation slots provided near the bottom. The solder wave pump therefore preferably has no blower to suck in air and blow it through the stator 8. Convection cooling is also sufficient to cool the stator 8 sufficiently without the teeth 14 of the iron core 13 having to be formed with ventilation slots, as proposed by CH 690 843. This has the advantage that it increases the efficiency of the linear motor.

[0035] Die Fig. 5 zeigt im Wesentlichen das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4, ergänzt um die Zähne 14 des Eisenkerns 13 und die Wicklungen 16 der Spulen. Da der Linearmotor bei diesem Beispiel ein Dreiphasen-Linearmotor ist, umfasst er drei Spulen, zu denen jeweils drei der dargestellten neun Wicklungen 16 gehören. Die zur gleichen Spule gehörenden Wicklungen 16 sind elektrisch miteinander verbunden, was hier jedoch nicht gezeigt ist. Die Zähne 14 des Eisenkerns 13 sind durchgehend über die gesamte Breite der beiden ersten Pumpkanäle 5 mit konstanter Höhe ausgebildet, d.h. sie weisen keine Ausnehmungen auf, die dann in Pumprichtung 7 sich erstreckende Lüftungsschlitze ergeben würden.5 essentially shows the embodiment according to FIG. 4, supplemented by the teeth 14 of the iron core 13 and the windings 16 of the coils. Since the linear motor is a three-phase linear motor in this example, it comprises three coils, each of which includes three of the nine windings 16 shown. The windings 16 belonging to the same coil are electrically connected to one another, but this is not shown here. The teeth 14 of the iron core 13 are continuously formed over the entire width of the first two pump channels 5, i.e. they have no recesses which would then result in ventilation slots extending in the pumping direction 7.

[0036] Die Zähne 14 des Eisenkerns 13 sind bei diesem Beispiel etwas kürzer als die Gesamtbreite der beiden ersten Pumpkanäle 5, sie können sich aber auch bis über die seitlichen Ränder der beiden ersten Pumpkanäle 5 erstrecken.In this example, the teeth 14 of the iron core 13 are somewhat shorter than the total width of the first two pump channels 5, but they can also extend beyond the lateral edges of the first two pump channels 5.

[0037] Die Zwischenwand bzw. die Zwischenwände, die den/die ersten Pumpkanäle 5 von dem/den zweiten Pumpkanälen 6 trennen, bestehen aus einem elektrisch leitenden Material, z.B. aus Reineisen. Es ist nicht erforderlich, dass dieses Material eine gute Benetzbarkeit für das Lot aufweist.The intermediate wall or walls that separate the first pumping channel (s) 5 from the second pumping channel (s) 6 consist of an electrically conductive material, e.g. from pure iron. It is not necessary for this material to have good wettability for the solder.

[0038] Alle Pumpkanäle 5, 6 sind bevorzugt durch Nuten, die an der den Boden bildenden Aussenwand der Lotwanne 1 angebracht sind, und die Platte 17 gebildet, die die Nuten abdeckt.All pump channels 5, 6 are preferably formed by grooves, which are attached to the outer wall of the solder tub 1 forming the bottom, and the plate 17, which covers the grooves.

[0039] Die erfindungsgemässe Pumpe bietet mehrere Vorteile:[0039] The pump according to the invention offers several advantages:

1. Der stark verbesserte Wirkungsgrad führt dazu, dass die Pumpenleistung für jegliche Düsenaufsätze, nämlich für einstellbare Düsen, spezifische Lochbleche wie auch Düsen mit programmierbaren Öffnungen, bei moderatem Energiebedarf ausreicht.1. The greatly improved efficiency means that the pump performance is sufficient for any nozzle attachments, namely for adjustable nozzles, specific perforated plates as well as nozzles with programmable openings, with a moderate energy requirement.

2. Die Ausbildung der Lotpumpe mit nur einem oder zwei ersten Pumpkanälen, die das Lot durch die Düse befördern, ergibt eine laminare, d.h. weitgehend wirbelfreie, Strömung des Lots und damit eine homogene Druckverteilung über die gesamte Breite der Lotwelle. Die homogene Druckverteilung wird im gesamten Geschwindigkeitsbereich, für den die Lotpumpe ausgelegt ist, erreicht. Dies wiederum führt zu einer stark reduzierten Krätzenbildung, zu einer Verringerung der Abnützung der eingesetzten Bauteile und dadurch wiederum zu weniger Verunreinigungen der Lotwanne. Die Reduzierung der Verunreinigungen ermöglicht eine Verbesserung der Temperaturkontrolle des Lots in der Lotwanne.2. The formation of the solder pump with only one or two first pump channels which convey the solder through the nozzle results in a laminar, i.e. largely vortex-free, flow of the solder and thus a homogeneous pressure distribution over the entire width of the solder wave. The homogeneous pressure distribution is achieved in the entire speed range for which the solder pump is designed. This in turn leads to a greatly reduced formation of dross, to a reduction in the wear of the components used and, in turn, to less contamination of the solder pan. The reduction in contamination enables the temperature control of the solder in the solder pan to be improved.

3. Die Lotpumpe eignet sich insbesondere für den Einsatz bei einer Lotanlage, bei der der Transport der zu lötenden Boards in horizontaler Richtung erfolgt. Diese Lotpumpe mit der laminaren Lotströmung, der variabel einstellbaren Geschwindigkeit des Lotflusses und der variabel einstellbaren Höhe der Lotwanne zur Transporthöhe der Boards ermöglicht es, alle Anforderungen zu erfüllen, die von all den verschiedenartigen Boards, die heutzutage auf dem Markt sind, gestellt werden.3. The solder pump is particularly suitable for use in a soldering system in which the boards to be soldered are transported in the horizontal direction. This solder pump with the laminar solder flow, the variably adjustable speed of the solder flow and the variably adjustable height of the solder pan to the transport height of the boards makes it possible to meet all the requirements placed by all the different types of boards on the market today.

[0040] Während Ausführungsformen dieser Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, ist es für den Fachmann ersichtlich, dass mehr Modifikationen als oben erwähnt möglich sind, ohne von dem erfinderischen Konzept abzuweichen. Die Erfindung ist daher nur durch die Ansprüche beschränkt.[0040] While embodiments of this invention have been shown and described, it will be apparent to those skilled in the art that more modifications than mentioned above are possible without departing from the inventive concept. The invention is therefore only limited by the claims.

Claims

claims

1. solder wave pump, comprising a solder trough (1) with an overflow edge (2), a compensation trough (3) for collecting solder (4) which flows in operation over the overflow edge (2) of the solder trough (1).

a nozzle neck (9), a nozzle attachment (10) placed on the nozzle neck (9) with a slot (11) from which the solder wave (12) emerges, the length (L) of the slot (11) being at least 300 mm, a single first pump channel (5) or exactly two first pump channels (5) and at least one second pump channel (6), which run parallel to one another and define a pumping direction (7), each first pump channel (5) on the inlet side with the solder pan ( 1) is connected and opens into the nozzle neck (9) on the outlet side and every second pump channel is connected to the compensating trough (3) on the inlet side and to the solder trough (1) on the outlet side, and

CH 712 448 B1 a stator (8) which is arranged below the pump channels (5, 6) and has a comb-like iron core (13) with teeth (14) and grooves (15) which are arranged alternately in the pumping direction (7) and extend perpendicular to the pumping direction (7) and comprises coils to which currents can be applied, characterized in that the width (B) of the first pump channel (5) is at least a factor 6 greater than the width (Z) of the teeth measured in the pumping direction (14) of the iron core (13) of the stator (8) if the solder wave pump has only a first pump channel (5), or the width of each of the two first pump channels (5) is at least a factor 3 larger than that measured in the pumping direction Width (Z) of the teeth (14) of the iron core (13) of the stator (8) when the solder wave pump has two first pump channels (5).

2. Solder wave pump according to claim 1, characterized in that the width (B) of the first pump channel (5) or the overall width (B _G ) of the two first pump channels (5) measured in the region of the stator (8) is at most 15% is less than the length of the slot (11) of the nozzle attachment (10).

3. solder wave pump according to claim 1 or 2, characterized in that the lower part of the solder wave pump including the stator (8) is arranged within a housing (18) which has ventilation slots which are arranged such that the stator (8) is purely passive can be cooled by convection air flowing past.

4. solder wave pump according to claim 3, characterized in that the teeth (14) of the iron core (13) are formed continuously over the entire width of the first two pump channels (5) with a constant height, so that they have no recesses.

5. Solder wave pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that the length of the coil windings measured perpendicular to the pumping direction is smaller than the width (B) of the single first pump channel (5) or the total width (B _G ) of the first two pump channels (5).

6. Solder wave pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that all the pump channels (5, 6) are formed by grooves which are provided on the outer wall of the solder pan (1) forming the bottom, and a plate (17) covering the grooves are.

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