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Die Erfindung betrifft eine Lötanlage, insbesondere eine Reflowlötanlage, zum Durchlauflöten von Leiterplatten entlang einer Transportrichtung, mit einem Prozesskanal, der eine Vorheizzone, eine Lötzone und/oder eine Kühlzone umfasst, mit einem Grundkörper und mit einer Abdeckhaube, wobei die Abdeckhaube zwischen einer Geschlossenstellung, in der der Prozesskanal verschlossen ist, und einer Offenstellung, in der die Abdeckhaube geöffnet und der Prozesskanal zugänglich ist, verlagerbar ist. Die Abdeckhaube umschließt einen oberhalb des Prozesskanals liegenden einen Haubenraum, in dem insbesondere Lüftermotoren vorgesehen sind.
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Mittels Reflowlötanlagen werden sogenannte SMD-Bauteile (Surface Mounted Devices) mittels Lotpaste auf die Oberfläche von Leiterplatten aufgelötet. Die Lotpaste, die insbesondere eine Mischung aus Lotmetallgranulat, Flussmittel und pastösen Bestandteilen ist, wird zum Reflowlöten auf die Oberfläche der Leiterplatten aufgetragen oder aufgedruckt. Anschließend werden die zu lötenden Bauteile in die Lotpaste gesetzt. Im Reflowlötprozess wird das Lötgut, also die Baugruppe bestehend aus Leiterplatte, Lotpaste und zu verlötenden Bauteilen, entlang des Prozesskanals in einer Vorheizzone vorgewärmt und in einer Lötzone auf eine Temperatur aufgeheizt, welche oberhalb des Schmelzpunktes der Lotpaste liegt. Dadurch schmilzt die Lotpaste und die Lötstellen bilden sich aus. In einer Kühlzone - falls eine solche vorhanden ist - wird das Lötgut abgekühlt, bis das aufgeschmolzene Lot erstarrt, bevor es aus der Reflowlötanlage entnommen wird.
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Bei Reflowlötanlagen wird der Prozesskanal in der Regel von zwei Kanalhälften, einer oberen und einer unteren Kanalhälfte gebildet. Die untere Kanalhälfte ist in oder an dem Grundkörper und die obere Kanalhälfte ist in oder an der Abdeckhaube vorgesehen. Im oder am Prozesskanal bzw. in oder am Grundkörper und in oder an der Abdeckhaube sind in der Regel weitere Bauelemente vorgesehen, wie beispielsweise Düsenplatten, Lüftereinheiten, das Prozessgas führende Luftkanäle, Filterelemente und/oder Kühlelemente. Insgesamt wird damit entlang der Transportrichtung im Prozesskanal ein gewünschtes Temperaturprofil bereitgestellt, wobei das Prozessgas in den Prozesskanal eingeblasen, aus diesem abgesaugt, insbesondere in der Kühlzone gekühlt, gereinigt und dem Prozesskanal wieder zugeführt wird.
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Insbesondere dann, wenn ein Wechsel des Lötguts ansteht, ist es erforderlich, dass in der Lötanlage angestrebte, gewünschte Temperaturprofil an die geänderten, zu lötenden Bauteile anzupassen. Dabei kann es erforderlich sein, die Temperatur innerhalb der Lötanlage, und insbesondere innerhalb der Lötzone, möglichst schnell zu senken. Dazu ist es bekannt, die Abdeckhaube zu öffnen, so dass die den Prozesskanal bildenden und umgebenden Bauteile, insbesondere die Kanalhälften, die Düsenplatten, das Transportsystem, die Heizelemente und Lüftermotoren und/oder Luftkanäle in der Umgebungstemperatur abkühlen. Nachteilig ist allerdings, dass dabei heißes Prozessgas aus der Lötanlage ausströmt, wodurch ein hoher Wärmeeintrag in den die Lötanlage umgebende Raum, insbesondere eine Werkhalle, erfolgt. Eine Abkühlung dauert zudem recht lange und ist mit einem hohen Geräuschpegel verbunden. Zudem kann gesundheitsschädliches Prozessgas in den die Lötanlage umgebenden Raum, insbesondere in die Werkhalle, gelangen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lötanlage bereitzustellen, bei der ein Wechsel des Temperaturprofils auf einfache Art und Weise erfolgen kann, ohne dass die oben genannten Nachteile auftreten.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Lötanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Folglich ist insbesondere vorgesehen, dass im Haubenraum ein zentraler Absaugkanal vorgesehen ist, dass im Haubenraum mit dem Absaugkanal verbundene erste Absaugelemente zur Absaugung von Haubenraumluft im Bereich der Lüftermotoren vorgesehen sind, dass im Haubenraum mit dem Absaugkanal verbundene zweite Absaugelemente zur Absaugung von Prozessgas aus dem Prozesskanal vorgesehen sind, und dass eine Umschalteinrichtung vorgesehen und eingerichtet ist zur Umschaltung zwischen einem Betriebsmodus, in dem Haubenraumluft über die ersten Absaugelemente abgesaugt wird, und einem Abkühlmodus, in dem Prozessgas über die zweiten Absaugelemente abgesaugt wird.
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Durch das Umschalten zwischen dem Betriebsmodus und dem Abkühlmodus und durch Vorsehen der ersten und zweiten Absaugelemente kann bei geschlossener Abdeckhaube im Betriebsmodus die Lötanlage zum Löten von Lötgut betrieben werden. Dabei saugen die ersten Absaugelemente von den Elektromotoren erwärmte Haubenraumluft aus dem Haubenraum ab. Soll die Lötanlage nach Beendigung eines Produktionszyklus rasch abgekühlt werden, kann in den Abkühlmodus geschalten werden, indem über die zweiten Absaugelemente heißes Prozessgas aus dem Prozesskanal zu Abkühlung des Prozesskanals abgesaugt wird.
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Der zentrale Absaugkanal hat dabei eine Doppelfunktion: Zum einen wird im Betriebsmodus über ihn der Haubenraum, in dem die Lüftermotoren vorgesehen sind, entlüftet und damit gekühlt. Zum anderen wird im Abkühlmodus über ihn heißes Prozessgas aus dem Prozesskanal abgeführt, wodurch ein rasches Abkühlen des Prozesskanals erreicht werden kann. Dadurch, dass die Lötanlage im Abkühlmodus nicht geöffnet wird, kann das abgesaugte, heiße Gas über eine entsprechende Abluftanlage abgeführt werden oder auch so konditioniert werden, dass es mit angemessener Temperatur und entsprechend gereinigt in die Umgebungsluft abgegeben werden kann. Das Vorsehen des zentralen Absaugkanals hat zudem den Vorteil, dass gerade im Abkühlmodus mit hoher Leistung insbesondere über die gesamte Längserstreckung der Lötanlage heißes Prozessgas aus der Lötanlage abgesaugt werden kann. Der Absaugkanal ist insbesondere so dimensioniert, dass ausreichend Gas aus der Lötanlage abgesaugt werden kann, um ein entsprechend schnelles Abkühlen zu erreichen.
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Weiter ist vorteilhaft, wenn dritte Absaugelemente vorgesehen sind und wenn die Umschalteinrichtung so eingerichtet ist, dass im Betriebsmodus über die dritten Absaugelemente Prozessgas aus dem Bereich des Eingangs und/oder des Ausgangs abgesaugt wird und dass im Abkühlmodus über die dritten Absaugelemente kein Prozessgas abgesaugt wird. Die Umschalteinrichtung bewirkt folglich nicht nur ein Umschalten bzw. Zuschalten oder Abschalten der ersten und zweiten Absaugelemente, sondern auch der dritten Absaugelemente. Die dritten Absaugelemente werden dabei im Betriebsmodus zusammen mit den ersten Absaugelementen geöffnet und im Abkühlmodus zusammen mit den ersten Absaugelementen geschlossen.
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Vorteilhafterweise verläuft der Absaugkanal im Wesentlichen parallel zur Transportrichtung und ist zur Versteifung der Abdeckhaube ausgebildet. Der zentrale Absaugkanal hat folglich eine weitere Funktion; über ihn kann im Betriebsmodus und im Abkühlmodus zentral Haubenraumluft bzw. Prozessgas aus der Lötanlage abgesaugt werden und zudem dient er zur Stabilisierung und Aussteifung der Abdeckhaube.
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Weiter ist vorteilhaft, wenn die ersten Absaugelemente als Absaugrohre mit Absaugöffnungen ausgebildet sind, wobei die Absaugöffnungen im Bereich der Unterseite der Abdeckhaube und im Bereich der Lüftermotoren vorgesehen sind.
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Weiter ist vorteilhaft, wenn die zweiten Absaugelemente als Absaugrohre mit Absaugöffnungen ausgebildet sind, wobei die Absaugöffnungen in Geschlossenstellung der Abdeckhaube im Bereich des Prozesskanals liegen.
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Die Absaugrohre können jeweils eine Rohrmündung aufweisen, die in den zentralen Absaugkanal mündet. Ferner können die Absaugrohre jeweils wenigstens eine innerhalb des Haubenraums liegende Absaugöffnung aufweisen. Durch Vorsehen von Absaugrohren kann folglich die Absaugöffnung dahin verlegt sein, wo das Absaugen effizient ist.
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Dabei ist denkbar, dass die ersten Absaugelemente in Geschlossenstellung der Abdeckhaube einen im Wesentlichen horizontal und/oder quer zur Transportrichtung verlaufenden Abschnitt aufweisen, der über seine Längserstreckung mehrere Absaugöffnungen aufweist. Hierdurch kann eine großflächige Absaugung im Haubenraum erfolgen.
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Ferner ist vorteilhaft, wenn mehrere zweite Absaugelemente vorgesehen sind, deren Absaugöffnungen in Geschlossenstellung der Abdeckhaube im Bereich des Prozesskanals liegen oder in diesen münden. Die Absaugöffnungen können folglich in den Prozesskanal eingreifen oder an diesen angrenzen, um heißes Prozessgas aus dem Prozesskanal abzusaugen. Insbesondere ist denkbar, dass die Absaugöffnungen der zweiten Absaugelemente in die jeweilige Zone eingekoppelt ist und/oder zwischen zwei im Prozesskanal liegenden Düsenplatten münden, um eine effiziente und nicht störende Absaugung zu bewirken.
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Die zweiten Absaugelemente können in Geschlossenstellung der Abdeckhaube vorzugsweise einen im Wesentlichen vertikal verlaufenden Endabschnitt mit einem offenen, freien Ende aufweisen, welches im Prozesskanal oder an den Prozesskanal angrenzend vorgesehen ist. Diese Ausbildung hat den Vorteil, dass der vertikale Abschnitt so anordenbar ist, dass die Funktion der einzelnen Zone nicht beeinträchtigt wird.
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Ferner ist vorteilhaft, wenn Rohrmündungen der ersten Absaugelemente und Rohrmündungen der zweiten Absaugelemente jeweils benachbart in den Absaugkanal münden, und wenn die Umschalteinrichtung Verschlusselemente derart umfasst und/oder betätigt, dass diese im Betriebsmodus die Rohrmündungen der zweiten Absaugelemente verschließen und im Abkühlmodus die Rohrmündungen der ersten Absaugelemente verschließen. Der zentrale Absaugkanal kann dabei einen drei- oder mehreckigen Querschnitt mit benachbarten Kanalwandungen aufweisen. Vorteilhafterweise ist ein viereckiger Querschnitt mit vier Kanalwandungen vorzusehen. Ferner ist vorteilhaft, wenn die Rohrmündungen von wenigstens zwei Absaugrohren an benachbarten Wandungen vorgesehen sind. Die Ebenen der jeweiligen Rohrmündungen schließen dann einen Winkel ein, der bei einem viereckigen Querschnitt des Absaugkanals ein rechter Winkel ist. Weiterhin ist vorteilhaft, wenn im Absaugkanal Verschlusselemente vorgesehen sind, die jeweils in einer ersten Stellung die eine Rohrmündung, in einer zweiten Stellung die andere Rohrmündung verschließen.
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Die Verschlusselemente sind dabei vorzugsweise als Schwenkklappen ausgebildet, die um eine Schwenkachse, die vorzugsweise parallel zur Transportrichtung verläuft, zwischen den jeweiligen Stellungen verschwenkbar sind.
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Dabei ist vorteilhaft, wenn die Umschalteinrichtung einen ansteuerbaren Aktor und eine Verstellmechanik umfasst oder betätigt, über die mehrere Verschlusselemente gemeinsam verstellbar sind. Denkbar ist, dass der Aktor pneumatisch oder elektrisch angetrieben wird und dass als Verstellmechanik ein Hebegetriebe und/oder oder eine Ansteuerwelle vorgesehen sind, mittels denen mehrere Schwenkklappen in die jeweilige Stellung verschwenkbar sind. Beispielsweise können sämtliche Klappen, die in einer Zone der Lötanlage liegen, synchron bewegt werden.
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Die dritten Absaugelemente sind insbesondere am Eingang 12 und am Ausgang 14 der Lötanlage vorgesehen und sind insbesondere als Absaugkammern ausgebildet.
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Ferner ist vorteilhaft, wenn Ansaugelemente vorgesehen sind, die zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung schaltbar sind und die von der Umschalteinrichtung derart umschaltbar bzw. ansteuerbar sind, dass im Betriebsmodus die Ansaugelemente geschlossen sind und dass im Abkühlmodus die Ansaugelemente geöffnet sind, wodurch im Abkühlmodus Umgebungsluft in die Lötanlage nachströmen kann. Dadurch kann im Abkühlmodus ausreichend Frischluft aus der Umgebung in die Maschine zum Abkühlen des Prozesskanals bzw. der zugehörigen Bauteile einströmen.
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Wie eingangs erwähnt, ist vorteilhaft, wenn eine mit dem Absaugkanal verbundene Absaugeinrichtung vorgesehen und dazu eingerichtet ist, im Betriebsmodus und im Abkühlmodus Prozessgas abzusaugen. Die Absaugeinrichtung kann dabei in die Lötanlage integriert oder als separat davon vorzusehende Einrichtung realisiert sein. Ferner ist vorteilhaft, wenn eine Kühl- und/oder Reinigungseinrichtung zum Kühlen und/oder Reinigen des über den Absaugkanal abgesaugten Prozessgases vorgesehen ist. Gekühltes und gereinigtes Prozessgas kann dann in die Umgebung der Lötanlage abgegeben werden.
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Zur Bildung des Haubenraums ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die Abdeckung eine Rahmenstruktur mit sich quer zur Transportrichtung erstreckenden, portalartigen Rahmenschenkeln umfasst, wobei die Rahmenschenkel jeweils einen hin zu einer Haubenachse, um die die Abdeckhaube aufschwenkbar ist, gerichteten ersten Stützabschnitt und einen zweiten nach vertikal unten gerichteten Stützabschnitt und einen zwischen den Stützabschnitten vorgesehenen Mittenabschnitt aufweist, und wobei der Absaugkanal an den Rahmenschenkeln angeordnet ist. Insgesamt ergibt sich hierdurch eine vorteilhafte Aussteifung der Abdeckhaube.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben und erläutert ist.
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Es zeigen:
- 1 eine Reflowlötanlage in Seitenansicht von schräg vorne mit geschlossener Abdeckhaube und geschlossenen Haubenklappen;
- 2 die Reflowlötanlage gemäß 1 in Vorderansicht mit geöffneter Abdeckhaube und geöffneten Haubenklappen;
- 3 die Reflowlötanlage gemäß 1 von schräg vorne mit geöffneter Abdeckhaube und geöffneten Haubenklappen;
- 4 die Reflowlötanlage gemäß 1 von schräg hinten mit geöffneter Abdeckhaube und geöffneten Haubenklappen;
- 5 die Reflowlötanlage gemäß 1 von schräg vorne ohne Maschinenverkleidung;
- 6 die Abdeckhaube mit zentralem Absaugkanal ohne Verkleidung;
- 7 einen Schnitt quer zur Transportrichtung durch den zentralen Absaugkanal;
- 8 einen Schnitt quer zur Transportrichtung durch ein drittes Absaugelement; und
- 9 ein verschließbares Ansaugelement als Einzelteil.
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In der 1 ist eine Reflowlötanlage 10 zum Durchlauflöten von Lötgut dargestellt. Die Reflowlötanlage 10 weist einen Eingang 12 und einen Ausgang 14 auf, wobei das zu lötende Lötgut über den Eingang 12 in die Reflowlötanlage 10 gelangt und über den Ausgang 14 aus der Reflowlötanlage 10 abgeführt wird. Das Lötgut wird dabei entlang einer Transportrichtung 18 durch einen in 1 angedeuteten Prozesskanals 16 transportiert.
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Im Prozesskanal 16 ist eine Vorheizzone 20, eine Lötzone 22 und eine Kühlzone 24 vorgesehen. Bei der in der 1 gezeigten Reflowlötanlage 10 ist eine Abdeckhaube 25 mit zwei Haubenklappen 26, 28 zur Abdeckung des von der Abdeckhaube 25 umschlossen Haubenraums 30, in dem eine obere Kanalhälfte des Prozesskanals 16 liegt, vorgesehen.
Wie aus den 1 und 2 deutlich wird, ist eine Kommunikationseinheit 36 mit einem Bildschirm und einer Eingabeeinrichtung vorgesehen, mittels welcher mit einer Maschinensteuerung der Reflowlötanlage 10 kommuniziert werden kann.
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Das Lötgut, also die mit Lotpaste versehene und mit elektronischen Bauteilen bestückte Leiterplatte, wird zunächst in der Vorheizzone 20 aufgeheizt, auf eine Temperatur, die unterhalb der Schmelztemperatur der Lotpaste liegt. In der Lötzone 22 wird die Leiterplatte für eine bestimmte Dauer auf eine Prozesstemperatur erwärmt, welche oberhalb des Schmelzpunktes der Lotpaste liegt, so dass diese in der Lötzone schmilzt, um die elektronischen Bauteile mit der Leiterplatte zu verlöten. In der Kühlzone 24 wird das Lötgut abgekühlt, so dass das flüssige Lot erstarrt, bevor das Lötgut am Ausgang 14 der Reflowlötanlage 10 entnommen wird.
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Zum Transportieren der Leiterplatten entlang der Transportrichtung 18 ist innerhalb der Reflowlötanlage 10 ein Transportsystem 34 vorgesehen.
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Wie aus 2 deutlich wird, kann die Abdeckhaube 25 um eine sich parallel zur Transportrichtung 18 erstreckende Haubenachse 32 aufgeschwenkt werden. Durch Aufschwenken der Abdeckhaube 25 wird das Innere des Prozesskanals 16 und das Transportsystem 34 zugänglich, um diese optisch zu kontrollieren, zu warten, zu reinigen, einzurichten, auszutauschen und gegebenenfalls zu reparieren.
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Wie weiter aus 2 deutlich wird, können die Haubenklappen 26 um eine parallel zur Haubenachse 32 verlaufende Klappenachse 38 aufgeschwenkt werden. Durch das Aufschwenken der Haubenklappen 26, 28 wird der oberhalb des Prozesskanals und damit der oberhalb der oberen Kanalhälfte liegende Haubenraum 30 zugänglich, indem, wie weiter unten gezeigt ist, insbesondere Lüftermodule 50, Heizelemente und Luftkanäle vorgesehen sind. Wie ebenfalls aus 2 deutlich wird, ist die Klappenachse 38 vertikal oberhalb der Haubenachse 32 angeordnet, und zwar nicht nur bei geöffneter Abdeckhaube 25, sondern auch bei geschlossener Abdeckhaube 25.
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Die Lötanalage 10 weist zwei Längsseiten 42 und 44 sowie zwei Schmalseiten 46 und 48 auf. Wie in 2 gut zu erkennen ist, befindet sich die Haubenachse 32 im Bereich der einen, hinteren Längsseite 44. Demgegenüber befindet sich die Klappenachse 38 im Bereich der vorderen Längsseite 42, bzw. liegt näher an der vorderen Längsseite 42 als an der hinteren Längsseite 44.
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In der 3, in der zum einen die Abdeckhaube 25 und zum anderen die Haubenklappen 26, 28 geöffnet sind, ist insbesondere der geöffnete Prozesskanal 16 zu erkennen. Der Prozesskanal 16 wird von zwei Kanalhälften, einer oberen Kanalhälfte und einer unteren Kanalhälfte gebildet. Die untere Kanalhälfte mit den unteren Düsenplatten 40 ist in oder an einem Grundkörper 60 und die obere Kanalhälfte mit den oberen Düsenplatten 40 ist in oder an der Abdeckhaube 25 vorgesehen. Die obere Kanalhälfte, die oberen Düsenplatten 40 und weitere sich im Haubenraum 30 befindende Bauteile sind an der Abdeckhaube 25 derart angeordnet, dass sie beim Öffnen der Abdeckhaube 25 mit aufgeschwenkt werden und der Prozesskanal 16 freigegeben wird.
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Durch eine derartige Anordnung wird erreicht, dass, wie aus den 2 bis 4 deutlich wird, der Prozesskanal 16 bei geöffneter Abdeckhaube 25 von der vorderen Längsseite 42 her zugänglich ist und dass der von den Haubenklappen 26, 28 abgedeckte obere Haubenraum 30 von der anderen, hinteren Längsseite 44 her zugänglich ist.
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Dies hat unter anderem den Vorteil, dass beim Öffnen der Abdeckhaube 25, und damit beim Freilegen des Prozesskanals 16, aus dem Prozesskanal 16 strömendes Gas nicht in den von den Abdeckklappen 26, 28 abgedeckten oberen Haubenraum 30 einströmt. Ferner können mehrere Bedienpersonen gleichzeitig zum einen den Prozesskanal 16 kontrollieren oder warten und unabhängig davon den von den Abdeckklappen 26, 28 abgedeckten Haubenraum 30.
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Wie aus 4 und 5 deutlich wird, befinden sich oberhalb der oberen Kanalhälfte, in dem von den Haubenklappen 26, 28 abgedeckten Haubenraum 30 eine Vielzahl von Lüftermodulen 50 mit Lüftermotoren 51, die dazu vorgesehen sind, im Prozesskanal 16 eine vorgesehene Luftströmung zu erzeugen. Die Lüftermodule 50 können zusätzlich Heizelemente aufweisen, um insbesondere in der Vorheizzone 20 und der Prozesszone 22 eine vorgegebene Temperatur bereitzustellen. Mittels den Lüftermodulen 50 bzw. deren Lüftermotoren 51 wird entsprechend erwärmtes Prozessgas durch die Düsenplatten 40 hindurch hin zum Lötgut eingebracht.
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Wird die Abdeckhaube 25 aufgeklappt, ist folglich insbesondere der Prozesskanal 16 und das darin vorgesehene Transportsystem zugänglich. Werden die Haubenklappen 26, 28 aufgeklappt, sind insbesondere die darin vorgesehenen Lüftermotoren 51 mit ihren Heizelementen und ebenfalls dort vorgesehene Luftkanäle zugänglich.
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Die beiden Haubenklappen 26, 28 weisen in ihrer Geschlossenstellung, die in 1 gezeigt ist, einen nahe der Klappenachse 38 gelegenen, sich im Wesentlichen in horizontaler Richtung erstreckenden Horizontalabschnitt 52 auf. An diesen Horizontalabschnitt schließt sich ein der Klappenachse 38 fern gelegener, mit dem Horizontalabschnitt 50 einen stumpfen Winkel 54 einschließenden Schrägabschnitt 56 an. Am Schrägabschnitt sind, wie insbesondere aus 4 deutlich wird, Handgriffe 58 zum Öffnen der beiden Haubenklappen 26, 28 vorgesehen. Der stumpfe Winkel 54 ist insbesondere in 2 deutlich zu erkennen.
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Der Grundkörper 60 steht mittels Füßen 62 auf einem Untergrund. Die Füße 62 sind an einem unteren Rahmen 64 vorgesehen. Ferner sind Antriebseinheiten 66 zum motorischen Öffnen und Schließen der Abdeckhaube 25 vorgesehen, die sich einerends am unteren Rahmen 64 und anderenends an der Abdeckhaube 25 abstützen. Die Abdeckhaube 25 umfasst, wie auch aus 5 deutlich wird, die die Abdeckhaube 25 ohne Verkleidung zeigt, portalartige Rahmenschenkel 68, die jeweils einen hin zur Haubenachse 32 gerichteten ersten Stützabschnitt 70 und einen hin zur jeweiligen Antriebseinheit 66 gerichteten zweiten Stützabschnitt 72 aufweisen. Zwischen den beiden Stützabschnitten ist jeweils ein Mittenabschnitt 74 vorgesehen.
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Wie aus 6 deutlich wird, ist über die Längserstreckung der Lötanlage 10 in der Abdeckhaube 25 ein zentraler Absaugkanal 100 vorgesehen. Der Absaugkanal 100, der einen rechteckigen Querschnitt aufweist, ist an den Rahmenschenkeln 68 befestigt bzw. er verbindet die Rahmenschenkel 68 miteinander. Die Anordnung des Absaugkanals 100 ist dabei im Bereich der Stützabschnitte 72, die der Haubenachse 32 ferngelegen sind. Der im Wesentlichen parallel zur Transportrichtung 18 verlaufende Absaugkanal 100 steift die Abdeckhaube 25 aus.
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Der Absaugkanal 100 weist mehrere erste Absaugelemente 104, mehrere zweite Absaugelemente 106 und zwei dritte Absaugelemente 108 auf. Die ersten und zweiten Absaugelemente 104 und 106 sind als Absaugrohre ausgebildet. Die beiden dritten Absaugelemente 108 sind jeweils am Eingang 12 und am Ausgang 14 der Lötanlage 10 vorgesehen und sind als Absaugkammern ausgebildet.
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Über die Kommunikationseinheit 36 kann eine Umschalteinrichtung 109 betätigt werden, zur Umschaltung zwischen einem Betriebsmodus und einem Abkühlmodus. Im Betriebsmodus wird Lötgut in der Lötanlage 10 verlötet. Im Abkühlmodus, in der kein Verlöten von Lötgut stattfindet, wird insbesondere die Vorheizzone 20 und die Lötzone 22 abgekühlt.
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Die Umschalteinrichtung 109 kann dabei einen Aktuator sowie eine Verstellmechanik betätigen oder umfassen.
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Im Betriebsmodus wird zum einen über die Absaugelemente 104 erwärmte Haubenraumluft 114, die von der Abdeckhaube 25 umschlossen wird, aus dem Haubenraum 30 abgesaugt. Zum anderen wird über die Absaugelemente 108 im Bereich des Eingangs 12 und des Ausgangs 14 Prozessgas 113 abgesaugt, wodurch ein unerwünschter Austritt von Prozessgas 113 aus dem Eingang 12 bzw. dem Ausgang 14 unterbunden wird.
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Im Abkühlmodus wird demgegenüber Prozessgas 115, wie aus 7 ersichtlich wird, ausschließlich über die Absaugelemente 106 aus dem Prozesskanal 16 abgesaugt. Im Abkühlmodus wird über die Absaugelemente 104 keine Luft aus dem Haubenraum 30 abgesaugt.
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In 6 ist sind zwei Absaugeinrichtungen 110, beispielsweise in Form von Gebläsen oder Unterdruckpumpen, schematisch angedeutet, welche an Absaugstutzen 111 der Lötanlage 110 anschließbar sind. Anstelle von zwei Absaugeinrichtungen 110 ist auch denkbar, lediglich eine Absaugeinrichtung 110 vorzusehen, welche dann Luft bzw. Prozessgas aus den beiden Absaugstutzen 111 absaugt. Der jeweiligen Absaugeinrichtung 110 ist jeweils eine Kühl- und Reinigungseinheit 112 nachgeschaltet, in der das abgesaugte Prozessgas abgekühlt und gereinigt wird.
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Die die Absaugeinrichtung 110 und die Reinigungseinheit 112 passierte Luft 117 kann in die Umgebung abgegeben werden. Die Absaugeinrichtungen 110 bzw. die Reinigungseinheiten 112 können dabei extern von der Lötanlage 10 angeordnet sein.
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Um im Abkühlmodus ein Nachströmen von Umgebungsluft in die Lötanlage 110 zu ermöglichen, sind an der Unterseite der Lötanlage 100 in 6 angedeutete verschließbare Ansaugelemente 116 vorgesehen. Eines dieser Ansaugelemente 116 ist in 9 vergrößert dargestellt. Wird folglich über die Absaugeinrichtung 110 im Abkühlmodus Prozessgas 115 aus dem Prozesskanal 16 abgesaugt, werden die Ansaugelemente 116 angesteuert und geöffnet.
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Im Schnitt gemäß 7 ist zu erkennen, dass der Absaugkanal 100 einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Ferner sind ein Absaugelemente 104 der ersten Art und ein Absaugelemente 106 der zweiten Art gezeigt. Die Absaugelemente 104 sind dabei derart vorgesehen, dass sie in Geschlossenstellung der Abdeckhaube 25 im Wesentlichen horizontal und quer zur Transportrichtung 18 verlaufen. Die Absaugelemente 104 sehen über ihre Längserstreckung verteilt mehrere Absaugöffnungen 118 vor. Über die Absaugöffnungen 118 wird letztlich Haubenraumluft 114 im Bereich unmittelbar unterhalb der Abdeckhaube 25 bzw. im Bereich der Motoren 51 abgesaugt.
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Die Absaugelemente 106 der zweiten Art sind als gebogene Rohre oder Schläuche ausgebildet und weisen jeweils eine Absaugöffnung 118 auf, die bei Geschlossenstellung der Abdeckhaube 25 im Bereich des Prozesskanals 16 liegt und im Abkühlmodus Prozessgas 115 aus dem Prozesskanal 16 absaugt. Die Absaugelemente 106 weisen einen Endabschnitt 120 auf, der sich in vertikaler Richtung erstreckt, so dass die Absaugöffnung 118 in den Prozesskanal angrenzt oder in diesen hineinreicht.
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Wie aus 7 deutlich wird, weisen die Absaugelemente 104 und 106 jeweils eine Rohrmündung 122 auf, die in den zentralen Absaugkanal 100 mündet. Die Rohrmündungen 122 der beiden Absaugelemente 104 und 106 liegen zudem jeweils an benachbarten Kanalwandungen 124, 126. Die Rohrmündungen 122 der unterschiedlichen Absaugrohre 104 und 106 liegen jeweils, wie ebenfalls aus 7 deutlich wird, innerhalb einer senkrecht zur Längsachse des Absaugkanals 100 verlaufenden Schnittebene.
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Ferner sind im Absaugkanal 100 Verschlusselemente 128 in Form von Schwenkklappen 130 vorgesehen. Die Schwenkklappen 130 können um eine parallel zur Achse des Absaugkanals 100 bzw. zur Transportrichtung 18 verlaufende Schwenkachse 132 zwischen verschiedenen Stellungen verschwenkt werden. In der in 7 gezeigten ersten Schwenkstellung, die im Betriebsmodus eingenommen wird, verschließt die Schwenkklappe 130 die Rohrmündung 122 des Absaugelements 106 und die Rohrmündung 122 des Absaugelements 104 ist geöffnet. Haubenraumluft 114 kann folglich abgesaugt werden.
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In einer zweiten Stellung, im Abkühlmodus, wird die Schwenkklappe 130 in Richtung des Pfeils 136 so weit verschwenkt, bis sie die Rohrmündung 122 des Absaugrohrs 104 verschießt. In dieser Stellung kann ausschließlich über das jeweilige Absaugelemente 106 Prozessgas 115 aus dem Prozesskanal 16 abgesaugt werden.
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Wie aus 6 deutlich wird, sind insgesamt sechs erste Absaugelemente 104 und vier zweite Absaugelemente 106 vorgesehen. Innerhalb des Absaugkanals 100 sind dann vorzugsweise sechs Verschlusselemente 128 vorgesehen, mit denen die einzelnen Rohrmündungen 122 verschlossen werden. Ferner ist vorteilhaft, wenn über die Umschalteinrichtung 109 eine gemeinsame Ansteuerung der Verschlusselemente 128 bzw. Schwenkklappen 130 erfolgt. Denkbar ist, dass eine von der Umschalteinrichtung 109 betätigbare Ansteuerwelle 133 vorgesehen ist, an welcher die einzelnen Schwenkklappen 130 drehfest vorgesehen sind.
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Aus 8, die einen Schnitt quer zur Transportrichtung 18 durch ein drittes Absaugelement 108 am Ausgang 14 zeigt wird deutlich, dass die Absaugelemente 108 von der angesaugten Haubenraumluft 114 bzw. vom angesaugten Prozessgas 115 durchströmt werden und eine mit einem Verschlusselement 128 verschließbare Einströmöffnung 150 aufweisen. Das Verschlusselement 128 ist über eine Mechanik 152 mit der Ansteuerwelle 133 so bewegungsgekoppelt, dass im Betriebsmodus die Einströmöffnung 150 geöffnet ist und im Abkühlmodus die Einströmöffnung 150 verschlossen ist. Das Verschlusselement 128 ist dabei entlang des Pfeiles 154 hin zur Einströmöffnung 150 verlagerbar. Über die Umschalteinrichtung 109, bzw. die damit verbundene Ansteuerwelle 133, können folglich die Absaugelemente 104 und 108 zeitgleich geschlossen bzw. geöffnet werden.
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Ansaugelemente 116, wie sie in 9 gezeigt sind, werden vorzugsweise im unteren, dem Boden nahen Bereich der Lötanlage 10 verbaut. Die einzelnen Absaugelemente 116 sehen eine Klappe 136 vor, welche über ein Stellelement 138 zwischen einer Öffnungsstellung und einer Verschlussstellung verstellbar ist. An die Klappe 136 schließt sich jeweils ein Saugrohr 142 an, welches vorzugsweise im Prozesskanal 16 mündet.
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In 9, die das Ansaugelemente 116 im Betriebsmodus zeigt, ist die Klappe 136 und damit das Ansaugrohr 142 geschlossen. Im Betriebsmodus wird keine Frischluft durch die Ansaugelemente 116 angesaugt, um ein vorgegebenes Temperaturprofil innerhalb der Lötanlage zu erhalten. Vielmehr wird im Betriebsmodus gezielt Gas, insbesondere Stickstoff, in die Lötanlage 10 eingeführt, um insbesondere eine Oxidation an den Lötstellen während des Lötprozesses zu unterbinden. Im Abkühlmodus befindet sich das jeweilige Ansaugelement 116 in der Öffnungsstellung, in der die jeweilige Klappe 136 geöffnet ist, sodass über das freie Ende 140 des jeweiligen Ansaugrohres 142 Frischluft zur Abkühlung in den Prozesskanal 16 einströmen kann.
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Beim Umschalten in den Abkühlmodus werden folglich die Stellelemente 138 so angesteuert, dass die Klappen 136 geöffnet werden. Beim Umschalten in den Betriebsmodus werden die Stellelement der 138 so angesteuert, dass die Klappen 136 geschlossen sind.
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Mit der beschriebenen Lötanlage 10 kann insbesondere dann, wenn ein Profilwechsel ansteht, über den zentralen Absaugkanal 100 Prozessgas 115 aus dem Prozesskanal 16 bzw. der Vorheizzone 20 und/oder der Prozesszone 22 abgesaugt werden. Hierdurch kann ein rasches und prozesssicheres Kühlen insbesondere der Vorheizzone 20 und der Prozesszone 22 bewirkt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102019128780 A1 [0003]
- DE 102019125981 A1 [0003]
- DE 102005055283 A1 [0003]
