DE112005000374B4

DE112005000374B4 - Schnellmaterialwechselmodul, Verfahren zum Wechseln einer Materialrolle, sowie Schablonendrucker

Info

Publication number: DE112005000374B4
Application number: DE112005000374T
Authority: DE
Inventors: Joseph A. Natick Perault; Randy L. Peckham; Gary T. Attleboro Freeman; Frank John Marszalkowski Jr.
Original assignee: Speedline Technologies Inc
Current assignee: Speedline Technologies Inc
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2005-02-14
Publication date: 2009-12-17
Anticipated expiration: 2025-02-15
Also published as: CN1922017A; US20050183600A1; GB2425754B; GB2425754A; GB0616786D0; CN100575085C; DE112005000374T5; US7017489B2; GB2425754A8; WO2005082624B1; GB2425754B8; WO2005082624A1

Abstract

Schnellmaterialwechselmodul einer Schablonenrakelanordnung zum Abwischen einer Schablone eines Schablonendruckers, wobei das Modul aufweist:
eine Zuführungswalze zum Aufnehmen einer Materialrolle;
eine Aufwickelwalze zum Aufnehmen von benutztem Material;
einen Antrieb zum Bewegen des Materials zwischen der Zuführungswalze und der Aufwickelwalze über die Schablone;
einen Rahmen zum Halten der Zuführungswalze, der Aufwickelwalze und des Antriebs; und
mindestens einen Dreharm, der ein Ende drehbar an der Zuführungswalze befestigt und ein entgegengesetztes Ende drehbar an dem Rahmen befestigt hat;
wobei sich die Zuführungswalze zwischen einer Betriebsposition, in der das Modul arbeitet, um den Gegenstand abzuwischen, und einer Wechselposition dreht, in der die Zuführungswalze zum Wechseln der Materialrolle zugänglich ist.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Fachgebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schnellmaterialwechselmodul, Verfahren zum Wechseln einer Materialrolle, sowie einen Schablonendrucker, die einem Bediener ermöglichen, einen benutzten Vorrat an Bahnmaterial, wie etwa eine Papierrolle, schnell durch einen neuen Vorrat an Bahnmaterial zu ersetzen.
2. Diskussion der verwandten Technik
In einem typischen Herstellungsbetrieb für oberflächenmontierbare Leiterplatten wird ein Schablonendrucker verwendet, um Lötpaste auf eine Leiterplatte mit einem Muster aus Kontaktflecken oder eine andere leitende Oberfläche, auf der Lötpaste abgeschieden wird, zu drucken. Die Leiterplatte wird automatisch in den Schablonendrucker zugeführt, und ein oder mehrere kleine Löcher oder Markierungen auf der Leiterplatte, die Justiermarken genannt werden, werden verwendet, um die Leiterplatte vor dem Drucken von Lötpaste auf die Leiterplatte richtig mit der Schablone oder dem Sieb des Schablonendruckers auszurichten. Wenn eine Leiterplatte einmal richtig mit der Schablone in dem Drucker ausgerichtet ist, wird die Leiterplatte zu der Schablone angehoben, Lötpaste wird auf die Schablone abgegeben, und ein Rakelblatt oder ein Quetscher überquert die Schablone, um die Lötpaste durch in der Schablone ausgebildete Öffnungen und auf die Platte zu drücken. Während der Quetscher über die Schablone bewegt wird, neigt die Lötpaste dazu, vor dem Blatt zu rollen, was erwünschtes Vermischen und Scheren der Lötpaste bewirkt, so daß die gewünschte Viskosität erzielt wird, um das Füllen der Öffnungen in dem Sieb oder der Schablone zu erleichtern. Die Lötpaste wird typischerweise aus einer Standardpatrone auf die Schablone abgegeben.
In manchen Schablonendruckern des bisherigen Stands der Technik bleibt überschüssige Lötpaste, die unter dem Quetscher übrig ist, nachdem er die Schablone ganz überquert hat, auf der Schablone, wenn der Quetscher zum Bedrucken einer zweiten Leiterplatte in seine Anfangsstellung zurückkehrt. Während der Quetscher die Lötpaste über die Öffnungen streicht, sickern gewöhnlich winzige Mengen an Lötpaste durch die Öffnungen, um sich auf der Unterseite der Schablone anzusammeln. Dies stellt verschiedene Probleme dar, wie etwa daß die Lötpaste versehentlich auf den nicht geplanten Bereichen der Leiterplatten angeordnet wird. Wenn die Lötpaste härtet, kompliziert dies auch das Ausrichtungsverfahren einer Leiterplatte mit der Schablone. Auch kann derartige gehärtete Lötpaste die Qualität nachfolgender Druckarbeitsgänge gefährden. Daher ist es äußerst wünschenswert, die überschüssige Lötpaste, die sich auf der Unterseite der Schablone bildet, zu entfernen.
US 5 918 544 A (Doyle) stellt einen Schablonendrucker des bisherigen Stands der Technik dar, der ein wohlbekanntes Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen der Unterseite der Schablone hat. Doyle offenbart ein Rakelsystem, das in der Nähe der Schablone angeordnet ist und sich unter der Schablone von einem Ende der Schablone zum anderen Ende bewegt. Während das Schablonenrakelsystem sich unter der Schablone bewegt, wischt es überschüssige Lötpaste auf der Unterseite der Schablone weg.
1 und 2 offenbaren ein allgemein mit 10 bezeichnetes Schablonerakelsystem. Wie gezeigt, umfaßt eine Papierzuführung eines Schablonenrakelsystems 10 des bisherigen Stands der Technik eine Papierrolle 12, die auf einer Zuführungswalze 14 untergebracht ist, mehrere Papierführungswalzen 16, eine Aufwickelwalze 18 zum Aufnehmen von benutztem Papier und einen Papier- oder Bahnmaterialantrieb 20 zum Bewegen des Papiers von der Zuführungswalze 14 in einer geraden Richtung über die Schablone zu der Aufwickelwalze 18. Das Schablonenrakelsystem 10 umfaßt ferner ein hohles Lösungsmittelohr 22 mit zahlreichen entlang der Länge des Rohrs 22 ausgebildeten Öffnungen und ein Rakelblatt 24 mit einem Vakuumraum 26 zum Entfernen überschüssiger Feuchtigkeit und gehärteter Lötpaste von dem Papier, während dieses unter der Schablone läuft. Das Rakelblatt 24 bewegt die Bahn zwischen einer Position, in der das Papier von der Schablone beabstandet ist, und einer Position, in der das Papier in die Schablone eingreift. Während eines Reinigungsbetriebs dreht ein Papieraufwickelmotor des Bahnmaterialantriebs 20 die Aufwickelwalze 18 (und die Papierzuführungswalze 14), die Papier durch die Papierführungswalzen 16 leitet. Zwischen den Papierführungswalzen 16 ist das hohle Lösungsmittelrohr 22, das von einer Lösungsmittelpumpe mit Lösungsmittel gefüllt wird, was bewirkt, daß das Lösungsmittelrohr 22 Lösungsmittel durch seine zahlreichen Löcher auf das Papier spritzt, während dieses das Lösungsmittelrohr 22 passiert. Das mit Lösungsmittel imprägnierte Papier wird über das Rakelblatt 24 geführt, welches das Papier an seinem Platz hält, während die Schablone sich über das Papier bewegt, wodurch die Schablone gereinigt wird.
Ein mit den Schablonenrakelsystemen des bisherigen Stands der Technik verbundener Nachteil ist, daß der Zugriff auf den Bahnmaterialvorrat, d. h. die Papierrolle, schwierig sein kann, und er daher schwierig auszutauschen ist. Es besteht gegenwärtig ein Bedarf an einem Schablonenrakelsystem, das dem Bediener ermöglicht, den Papiervorrat nach seiner Entleerung schnell und wirksam zu ersetzen. Es besteht auch ein Bedarf an einem Schablonenrakelsystem, das eine kompakte Größe hat, wodurch die gesamte Stellfläche des Schablonendruckers verringert wird.
Dieses technische Problem wird gelöst mit den Merkmalen der Ansprüche 1, 7 und 9.
Zusammenfassung der Erfindung
Ausführungsformen der Erfindung stellen Verbesserungen, wie etwa die weiter oben beschriebenen, für Schablonenrakelsysteme zur Verfügung.
Ein erster Aspekt der Erfindung ist auf ein Schnellmaterialwechselmodul einer Schablonenrakelanordnung zum Abwischen einer Schablone eines Schablonendruckers gerichtet. Das Modul umfaßt eine Zuführungswalze zum Aufnehmen einer Rolle mit Material, eine Aufwickelwalze zum Aufnehmen von benutztem Material und einen Antrieb zum Bewegen des Materials zwischen der Zuführungswalze und der Aufwickelwalze über die Schablone. Die Zuführungswalze ist derart aufgebaut und angeordnet, daß sie sich zwischen einer Betriebsposition, in der das Modul arbeitet, um die Schablone abzuwischen, und einer Wechselposition, in der die Zuführungswalze zum Wechseln der Materialrolle zugänglich ist, bewegt.
Ein Drehmechanismus zum Drehen der Zuführungswalze zwischen den Betriebs- und Wechselpositionen und eines Rahmens zum Halten der Zuführungswalze, der Aufwickelwalze und des Antriebs umfaßt mindestens einen Dreharm, von dem ein Ende drehbar an der Zuführungswalze befestigt ist und ein entgegengesetztes Ende drehbar an dem Rahmen befestigt ist. Der Drehmechanismus umfaßt ferner ein auf einem Ende der Zuführungswalze vorgesehenes Nockenelement und einen auf dem Rahmen vorgesehenen Nockenschlitz, um das Nockenelement darin aufzunehmen. Der Rahmen ist derart aufgebaut und angeordnet, daß er dem Modul ermöglicht, sich relativ zu der Rakelanordnung geradlinig zu bewegen, wobei das Nockenelement der Bewegung des Moduls in dem Nockenschlitz folgt, um die Zuführungswalze von der Betriebsposition in die Wechselposition zu drehen.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung umfaßt der Drehmechanismus einen Aktuator, um das Drehen der Zuführungswalze zwischen den Betriebs- und Wechselpositionen zu bewerkstelligen. Der Aktuator hat eine Kolbenanordnung, bei der ein Ende drehbar an dem Dreharm befestigt ist und ein entgegengesetztes Ende an dem Rahmen befestigt ist.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung wird ferner ein Verfahren zum Wechseln einer Materialrolle in einem Schnellmaterialwechselmodul einer Schablonenrakelanordnung, die konzipiert ist, eine Schablone eines Schablonendruckers abzuwischen, offenbart. Das Verfahren umfaßt das Bewegen des Materials zwischen einer Zuführungswalze und der Aufwickelwalze und das Drehen der Zuführungswalze zwischen einer Betriebsposition, in der das Modul arbeitet, um die Schablone abzuwischen, und einer Wechselposition, in der die Zuführungswalze zum Wechseln der Materialrolle zugänglich ist.
Nach noch einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Schablonendrucker mit einem Dreharm bereitgestellt, der ein Ende drehbar an der Zuführungswalze und ein entgegengesetztes Ende drehbar an dem Rahmen befestigt hat.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die beigefügten Zeichnungen sollen nicht maßstabsgerecht gezeichnet sein. In den Zeichnungen wird jeder identische oder nahezu identische Bestandteil, der in verschiedenen Figuren dar gestellt ist, durch eine gleiche Nummer bezeichnet. Der Deutlichkeit halber kann nicht jeder Bestandteil in jeder Zeichnung bezeichnet sein. In den Zeichnungen:
1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Schablonenrakelvorrichtung des bisherigen Stands der Technik;
2 zeigt eine schematische Darstellung der in 1 dargestellten Schablonenrakelvorrichtung des bisherigen Stands der Technik;
3 zeigt eine vordere Rißansicht eines Schablonendruckers, in dem eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung implementiert ist;
4 zeigt eine obere Draufsicht des in 1 dargestellten Schablonendruckers, die eine Schablonenrakelvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 zeigt eine perspektivische Ansicht der Schablonenrakelvorrichtung mit einem in einer Betriebposition abgebildeten Schnellmaterialwechselmodul der vorliegenden Erfindung;
6 zeigt eine schematische Darstellung des in der Betriebposition abgebildeten Schnellmaterialwechselmoduls;
7 zeigt eine perspektivische Ansicht der Schablonenrakelvorrichtung mit dem in einer Wechsel- oder Austauschposition abgebildeten Schnellmaterialwechselmodul;
8 zeigt eine schematische Darstellung des in der Wechsel- oder Austauschposition abgebildeten Schnellmaterialwechselmoduls;
9 zeigt eine schematische Darstellung des Schnellmaterialwechselmoduls, das sich gerade von der Betriebsposition in die Wechselposition bewegt; und
10 zeigt eine vergrößerte schematische Darstellung eines Schnellmaterialwechselmoduls gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung
Zu Veranschaulichungszwecken werden nun Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf einen Schablonendrucker beschrieben, der verwendet wird, um Lötpaste auf eine Leiterplatte zu drucken. Jemand mit Kenntnissen der Technik wird jedoch zu schätzen wissen, daß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht auf Schablonendrucker, die Lötpaste auf Lei terplatten drucken, begrenzt sind, sondern vielmehr in anderen Anwendungen verwendet werden können, die das Verteilen anderer viskoser Materialien, wie etwa Leim und verkapselter Klebstoffe, erfordern. Ferner sind Schablonendrucker gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht auf solche begrenzt, die Lötpaste auf Leiterplatten drucken, sondern umfassen vielmehr solche, die zum Drucken anderer Materialien auf eine Vielfalt an Substraten verwendet werden. Auch die Begriffe Sieb und Schablone können hier austauschbar verwendet werden, um eine Vorrichtung in einem Drucker zu beschreiben, die ein Muster definiert, das auf ein Substrat gedruckt werden soll.
3 zeigt einen allgemein mit 30 bezeichneten Schablonendrucker, der einen Rahmen 32 umfaßt, der Bestandteile des Schablonendruckers 30 einschließlich einer Steuerung 34, einer Schablone 36 und eines Dosierkopfs 38 mit einem Dosierschlitz, aus dem Lötpaste abgegeben werden kann, trägt. Der Dosierkopf 38 ist unter Verwendung von zwei jeweils mit 42 bezeichneten Flügelschrauben mit einer ersten Platte 40 verbunden. Die erste Platte 40 ist mit einer zweiten Platte 44 verbunden, die mit dem Rahmen 32 des Schablonendruckers 30 verbunden ist. Die erste Platte 40 ist in einer derartigen Weise mit der zweiten Platte 44 verbunden, daß die erste Platte 40 entlang einer z-Achse relativ zu der zweiten Platte 44 bewegt werden kann, wobei die z-Achse durch das mit 46 bezeichnete Koordinatenachsensystem definiert ist. Die erste Platte 40 wird gesteuert durch die Steuerung 34 von Motoren bewegt.
Die zweite Platte 44 ist derart beweglich mit dem Rahmen 32 verbunden, daß sich die zweite Platte 44 sich relativ zu dem Rahmen 32 entlang einer x-Achse bewegen kann, wobei die x-Achse ebenfalls durch das Koordinatenachsensystem 46 definiert ist. Wie weiter unten detaillierter beschrieben, ermöglichen die Bewegungen der ersten und zweiten Platten 40, 44, daß der Dosierkopf 38 über der Schablone 36 angeordnet wird und sich über die Schablone 36 bewegt, um das Drucken der Lötpaste auf eine Leiterplatte zu ermöglichen.
Der Schablonendrucker 30 umfaßt auch ein Fördersystem mit Schienen 48 für das Transportieren einer Leiterplatte 50 zu einer Druckposition in dem Schablonendrucker 30. Der Schablonendrucker 30 hat eine Anzahl von Stiften 52, die unterhalb der Leiterplatte 50 angeordnet sind, wenn die Leiterplatte 50 in der Dosierposition ist. Die Stifte 52 werden verwendet, um die Leiterplatte 50 von den Schienen 48 anzuheben, um die Leiterplatte 50, wenn das Drucken unmittelbar bevorsteht, in Kontakt mit oder in nächste Nähe zu der Schablone 36 zu bringen.
Der Dosierkopf 38 ist derart aufgebaut, daß er zwei Standard-Drei-Unzen- oder Sechs-Unzen-Lötpastenpatronen 54 aufnimmt, die während eines Druckbetriebs Lötpaste an den Dosierkopf 38 liefern. Jede der Lötpastenpatronen 54 ist mit einem Ende eines pneumatischen Luftschlauchs verbunden. Wie Fachleute auf dem Gebiet ohne weiteres verstehen, könnte der Dosierkopf 38 angepaßt werden, um andere Standard- oder Nichtstandardpatronen aufzunehmen. Das andere Ende jedes der pneumatischen Luftschläuche ist an einem Kompressor befestigt, der gesteuert von der Steuerung 34 Druckluft an die Patronen 54 liefert, um Lötpaste zu drücken, daß sie aus den Patronen 54 in den Dosierkopf 38 und auf die Schablone 36 fließt. Neben oder anstatt des Luftdrucks können mechanische Vorrichtungen, wie etwa ein Kolben, verwendet werden, um die Lötpaste aus den Patronen 54 in den Dosierkopf 38 zu drücken. Die Steuerung 34 wird unter Verwendung eines Personalcomputers mit einem Microsoft DOS- oder Windows NT-Betriebssystem mit anwendungsspezifischer Software zum Steuern des Betriebs des Schablonendruckers 30 implementiert.
Der Schablonendrucker 30 arbeitet wie folgt. Eine Leiterplatte 50 wird unter Verwendung der Förderschienen 48 in den Schablonendrucker 30 zugeführt. Der Dosierkopf 38 wird dann in der z-Richtung abgesenkt, bis er mit der Schablone 36 in Kontakt ist. An die Patronen 54 wird Druckluft geliefert, während der Dosierkopf 38 in die x-Richtung über die Schablone 36 bewegt wird. Die Druckluft drückt Lötpaste aus den Patronen 54 und erzeugt Druck auf die Lötpaste in dem Dosierkopf 38, wodurch Lötpaste aus dem Dosierschlitz des Dosierkopfs 38 durch Öffnungen in der Schablone 36 und auf die Leiterplatte 50 gedrückt wird. Wenn der Dosierkopf 38 die Schablone 36 einmal vollständig überquert hat, wird die Leiterplatte 50 zurück auf die Förderschienen 48 abgesenkt und aus dem Drucker 30 transportiert, so daß eine zweite Leiterplatte in den Drucker zugeführt werden kann. Um die zweite Leiterplatte zu bedrucken, wird der Dosierkopf 38 in die Richtung, die zu der für die erste Leiterplatte verwen deten entgegengesetzt ist, über die Schablone 36 bewegt. Alternativ könnte ein Quetscherarm hineinschwingen, um Lötpaste in die Dosiervorrichtung aufzunehmen, und die Dosiervorrichtung kann dann in die z-Richtung angehoben und zurück in ihre ursprüngliche Position bewegt werden, um sich auf das Bedrucken der zweiten Leiterplatte unter Verwendung eines Durchzugs in ähnlicher Richtung vorzubereiten.
Nach einem oder mehreren Aufträgen der Lötpaste auf die Leiterplatten kann sich überschüssige Lötpaste auf der Unterseite der Schablone 36 ansammeln, und eine Schablonenrakelanordnung bewegt sich unter der Schablone 36, um die überschüssige Lötpaste zu entfernen. In anderen Ausführungsformen kann die Schablone über die Schablonenrakelanordnung bewegt werden. 4 ist eine obere Ansicht des in 3 gezeigten Schablonendruckers, die die allgemein mit 56 bezeichnete Schablonenrakelanordnung gemäß der Erfindung zeigt. Die Schablonenrakelanordnung 56 ist auf ein Paar Schienen, die jeweils mit 58 bezeichnet sind, montiert und an einem Ende der Schablone angeordnet. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung fährt die Schablonenrakelanordnung 56 auf geradlinigen Schienen 58 und wird unter Verwendung eines Zahnstangenmechanismus vor und zurück bewegt. Alternativ kann ein Motorriemenmechanismus ebenso wie ein Kettenrad-Linearmotor oder ein alternativer Mechanismus verwendet werden, um die Schablonenrakelanordnung 56 hin- und herzubewegen. Die Schablonenrakelanordnung 56 kann auch ortsfest bleiben, während die Schablone 36 über die Anordnung 56 bewegt wird, um den Reinigungsbetrieb durchzuführen.
Nun Bezug 5 und 6 nehmend, welche die Schablonenrakelanordnung detaillierter zeigen, wird allgemein mit 60 ein Bahnmaterial-(Papier-)Zuführungsmodul der vorliegenden Erfindung bezeichnet, das einen Bediener in die Lage versetzt, den Papiervorrat schnell zu ersetzen. Wie gezeigt, umfaßt das Modul 60 eine Zuführungswalze 62 zum Aufnehmen einer Papierrolle 64 und eine Aufwickelwalze 66 zum Aufnehmen des benutzten Papiers, nach dem Reinigen der Unterseite der Schablone 36. Die Zuführungswalze 62 ist derart aufgebaut und angeordnet, daß sie die Papierrolle 64 an einer bezüglich der Zuführungswalze 62 sicheren Position über der Zuführungswalze 62 aufnimmt. Die Papierrolle 64 kann von jedem Anbieter derartiger Materialien, wie et wa von JNJ Industries, Inc. of Franklin, Massachusetts, erstanden werden. Es versteht sich, daß auch wenn der Begriff „Papier” verwendet wird, um das Material zu beschreiben, das zum Abwischen der Schablone verwendet wird, jedes geeignete Material betrachtet wird, das zum Abwischen der Schablone fähig ist.
Ein Papieraufwickelmotor 68 mit einem Papierantrieb 70 ist mechanisch mit der Aufwickelwalze 66 verbunden, um die Aufwickelwalze 66 in die Richtung zu drehen, die in 6 durch Pfeile 72 abgebildet ist. Der Papierantrieb 70 kommuniziert mit der Steuerung 34 des Schablonendruckers 30, um Papier von der Zuführungswalze 62 über mindestens eine Führungswalze 74 an die Aufwickelwalze 66 zu bewegen. Ein Paar von Rahmenelementen 76, 78 sind ferner vorgesehen, um die verschiedenen Bestandteile des Papierzuführungsmoduls 60 in der in 5 dargestellten Weise zu halten. Es sollte bemerkt werden, daß die Papierbahn in 5 und 7 nicht als sich über die Führungswalze 74 ebenso wie über andere Bestandteile der Schablonenrakelanordnung 56 erstreckend gezeigt ist, um diese Bestandteile deutlicher darzustellen.
Die Schablonenrakelanordnung 56 umfaßt ferner eine Fluidabgabeanordnung zum Benetzen des Papiers, die durch ein hohles Lösungsmittelrohr 80 mit zahlreichen entlang der Länge des Rohrs 80 darin ausgebildeten kleinen Öffnungen 82 verkörpert wird, und ein Rakelblatt 84 zum Entfernen von überschüssiger Feuchtigkeit und gehärteter Lötpaste von dem Papier, während dieses unter der Schablone läuft. Wie gezeigt, ist zwischen dem Rakelblatt 84 und der Aufwickelwalze 66 die Führungswalze 74. Die Schablonenrakelanordnung 56 ist derart konzipiert, daß sie das Rakelblatt 84 zwischen einer Nichteingriffsposition, in der das Papier von der Schablone 36 beabstandet ist, zu einer Eingriffsposition bewegt, in der das Rakelblatt 84 das Papier nach oben drückt (7), um zum Reinigen der Schablone in die Schablone 36 einzugreifen. Die Steuerung 34 sendet ein Signal an einen Schablonenrakelantrieb 88, um die Schablonenrakel 84 (und den Vakuumraum 86) in seine Eingriffs- und Nichteingriffspositionen zu bewegen. Während eines Reinigungsbetriebs dreht der Papieraufwickelmotor 68 die Papierzuführungswalze 62 durch Antreiben der Aufwickelwalze 66. Das Papier läuft über das Lösungsmittelrohr 80, das von einer (nicht gezeigten) Lösungsmittelpumpe mit Lösungsmittel gefüllt wird. Die Abgabe von Lösungsmittel auf Papier wird er reicht, indem in dem Lösungsmittelrohr 80 Lösungsmittel unter Druck bereitgestellt wird, was bewirkt, daß das Lösungsmittelrohr Lösungsmittel durch seine zahlreichen Löcher 82 auf das Papier spritzt, während es das Lösungsmittelrohr passiert. Ein anderer Ansatz zum Benetzen des Papiers ist das Bereitstellen einer zylindrischen Struktur, die sich in einem Lösungsmittelbad dreht, um das Papier zu benetzen, während es über die zylindrische Struktur fährt. Auf beide Arten wird das mit Lösungsmittel imprägnierte Papier über das Rakelblatt 84 geführt, welches das Papier an seinem Platz hält, während sich die Schablonenrakelanordnung 56 unter der Schablone 36 bewegt beziehungsweise während die Schablone 36 sich über der Schablonenrakelanordnung 56 bewegt, wodurch die Schablone 36 gereinigt wird.
Es sollte klar sein, daß detaillierte Beschreibungen des Betriebs der Fluidabgabeanordnung (d. h. des hohlen Lösungsmittelrohrs 80) und des Vakuumraums 86 in den verwandten Anmeldungen zu finden sind.
7 und 8 stellen die Bewegung der Zuführungswalze 62 von der in 5 und 6 gezeigten Betriebsposition, in der das Papiermodul 60 arbeitet, um die Schablone 36 abzuwischen, zu einer Wechselposition, in der die Zuführungswalze 62 zum Wechseln der Papierrolle 64 zugänglich ist, dar. Das Modul 60 umfaßt einen allgemein mit 90 bezeichneten Drehmechanismus zum Drehen der Zuführungswalze 62 zwischen ihren Betriebs- und Wechselpositionen. Insbesondere umfaßt der Drehmechanismus 90 mindestens einen und vorzugsweise ein Paar von Armen 92, 94, welche die Ausführung der Drehung der Zuführungswalze 62 ermöglichen. Ein Ende jedes Dreharms 92, 94 ist auf beliebige geeignete Weise, z. B. durch Lager, am Ende der Zuführungswalze 62 drehbar an der Zuführungswalze 62 angebracht. Das andere (entgegengesetzte) Ende jedes Dreharms 92, 94 ist in einer ähnlichen Weise drehbar an seinem jeweiligen Rahmenelement 76, 78 angebracht. Wie in 5 und 6 gezeigt, ist die Zuführungswalze 62 während des Betriebs der Schablonenrakelanordnung 56 zum Reinigen einer Schablone 36 unterhalb der Führungswalze 74, des Lösungsmittelrohrs 80 und der Schablonenrakel 84 angeordnet. In dieser Position ist es schwierig, wenn nicht unmöglich, eine vorhandene aufgebrauchte Papierrolle 64 durch eine neue Papierrolle auszutauschen. Wenn sie entleert ist, kann die Zuführungswalze 62 in der in 8 dargestellten Weise gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden, um die Zuführungswalze 62 in eine Position zu bewegen, die leicht zum Wechseln zugänglich ist. Dies verringert die Zeit je Arbeitsvorgang ebenso wie das Frustrationsniveau des Bedieners, der die Papierrolle 64 ersetzen muß.
9 und 10 stellen zwei Ansätze zum Bewegen der Zuführungswalze 62 zwischen ihren Betriebs- und Wechselpositionen dar. Wie in 9 gezeigt, ist das Papiermodul 60 fähig, sich zwischen seinen Betriebs- und Wechselpositionen zu drehen, indem die Schablonenrakelanordnung 56 aus der Betriebsposition, in der das Papiermodul in der Position weit rechts dargestellt ist, in die Wechselposition, in der das Papiermodul 60 in der Position weit links dargestellt ist, bewegt wird. Um diese Bewegung zu erreichen, ist auf einem Ende der Zuführungswalze 62 ein Nockenelement 96 vorgesehen. Alternativ kann das Nockenelement 96 auf dem Dreharm 92 (oder 94) vorgesehen sein. Das Nockenelement 96 wird in einem Nockenschlitz 98 aufgenommen, der in der Schiene 58 oder alternativ auf beliebige geeignete Weise auf die Schiene 58 montiert sein kann. Wie am deutlichsten in 9 gezeigt, erstreckt sich der Nockenschlitz im allgemeinen horizontal und erhebt sich in seinem mittleren Abschnitt, um die Aufwärtsbewegung des Nockenelements 96 zu bewirken. Wie in 9 dargestellt, ist die Anordnung derart, daß das Nockenelement 96 in dem Nockenschlitz 98 nachfolgt, während die Steuerung 34 das Papiermodul 60 von rechts nach links bewegt, um dadurch den Drehmechanismus 90 gegen den Uhrzeigersinn zu drehen, um die Zuführungswalze 62 in ihrer Wechselposition anzuordnen. Die Bewegung des Papiermoduls 60 wird durch einen mit Rahmenelementen 76, 78, die mit den Schienen 58 zusammenwirken, verbundenen Gleitmechanismus bewirkt.
Wie ohne weiteres eingeschätzt werden kann, ist die Schablonenrakelanordnung 56 derart konzipiert, daß sie einen Bediener in die Lage versetzt, die Papierrolle 64 schnell und leicht zu ersetzen. Ein anderer Vorteil dieser Konzeption ist, daß die Schablonenrakelanordnung kompakter ist, da die Zuführungswalze 62 während sie in der Betriebsposition ist, unter der Ebene des Lösungsmittelrohrs 80, der Schablonenrakel 84 und der Führungswalze 74 verstaut ist. Auf diese Weise wird die gesamte Stellfläche des Schablonendruckers 30 verringert.
Nach dem Bewegen der Zuführungswalze 62 in ihre Wechselposition kann die entleerte Papierrolle 64 ohne weiteres entfernt werden, indem die Zuführungswalze 62 axial in eine Richtung geschoben wird, um zu ermöglichen, daß eines der Enden der Zuführungswalze von einem in einem der Arme 92, 94 untergebrachten (nicht gezeigten) Schnapplager entfernt wird. Diese Bewegung ermöglicht, daß die Zuführungswalze 62 ohne Bedarf an Werkzeugen oder einer anderen komplizierten Handhabung des Moduls vollständig aus dem Papiermodul 60 entfernt wird. Die Aufwickelwalze 66 kann auf eine ähnliche Weise wie die Zuführungswalze 62 aus dem Papiermodul 60 entfernt werden, um benutztes Papier von der Aufwickelwalze zu entfernen.
Nun Bezug nehmend auf 10 wird eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Wie gezeigt, ist mindestens ein allgemein mit 100 bezeichneter Aktuator vorgesehen, um die Drehung der Zuführungswalze 62 zwischen ihren Betriebs- und Wechselpositionen zu bewerkstelligen. Der Aktuator 100 umfaßt einen Sockel 102, der geeignet an dem Rahmenelement 76 oder 78 befestigt ist, und eine Kolbenanordnung 104, die von der Steuerung 34 über einen Aktuatorantrieb 106 betätigt wird. Insbesondere ist ein Zylinderabschnitt 108 der Kolbenanordnung 104 drehbar an dem Sockel 102 befestigt, während ein Kolbenabschnitt 110 drehbar an dem Dreharm 92 befestigt ist. Geeignete hydraulische oder pneumatische Steuerungen können bereitgestellt werden, um den Kolbenabschnitt 110 zwischen einer zurückgezogenen Position, in der er in dem Zylinderabschnitt 108 untergebracht ist, und einer ausgefahrenen Position, in der er sich aus dem Zylinderabschnitt 108 erstreckt, zu bewegen. Während des Betriebs sendet die Steuerung 34 ein Signal an den Aktuatorantrieb 106, um den Kolbenabschnitt 110 aus dem Zylinderabschnitt 108 heraus zu strecken, wodurch sich der Dreharm 92 gegen den Uhrzeigersinn dreht. Diese Tätigkeit der Kolbenanordnung 104 bewegt die Zuführungswalze 62 von der Betriebsposition in die Wechselposition.
Es sollte sich verstehen, daß jeder geeignete Mechanismus verwendet werden kann, um die Bewegung der Zuführungswalze 62 zwischen ihren Betriebs- und Wechselpositionen zu bewirken, und dies immer noch in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fällt. Die Anordnung aus Nockenelement 96 und der Nockenschlitz 98 und der Aktuator 100 sind Beispiele für Mechanismen, die verwendet werden können, um diese Bewegung zu bewirken.
Nachdem in dieser Weise mehrere Aspekte mindestens einer Ausführungsform dieser Erfindung beschrieben wurden, sollte es klar sein, daß Fachleuten auf dem Gebiet ohne weiteres vielfältige Veränderungen, Modifikationen und Verbesserungen einfallen werden. Folglich sind die vorangehende Beschreibung und die Zeichnungen lediglich beispielhaft und sollen nicht einschränkend sein.

Claims

Schnellmaterialwechselmodul einer Schablonenrakelanordnung zum Abwischen einer Schablone eines Schablonendruckers, wobei das Modul aufweist: eine Zuführungswalze zum Aufnehmen einer Materialrolle; eine Aufwickelwalze zum Aufnehmen von benutztem Material; einen Antrieb zum Bewegen des Materials zwischen der Zuführungswalze und der Aufwickelwalze über die Schablone; einen Rahmen zum Halten der Zuführungswalze, der Aufwickelwalze und des Antriebs; und mindestens einen Dreharm, der ein Ende drehbar an der Zuführungswalze befestigt und ein entgegengesetztes Ende drehbar an dem Rahmen befestigt hat; wobei sich die Zuführungswalze zwischen einer Betriebsposition, in der das Modul arbeitet, um den Gegenstand abzuwischen, und einer Wechselposition dreht, in der die Zuführungswalze zum Wechseln der Materialrolle zugänglich ist.
Modul nach Anspruch 1, ferner mit einem auf einem Ende der Zuführungswalze vorgesehenen Nockenelement und einem auf dem Rahmen vorgesehenen Nockenschlitz, um das Nockenelement darin aufzunehmen.
Modul nach Anspruch 2, wobei der Rahmen das Modul in die Lage versetzt, sich relativ zu der Rakelanordnung geradlinig zu bewegen, wobei das Nockenelement der Bewegung des Moduls in dem Nockenschlitz folgt, um die Zuführungswalze aus der Betriebsposition in die Wechselposition zu drehen.
Modul nach Anspruch 1, ferner mit einem Aktuator zum Herbeiführen der Drehung der Zuführungswalze zwischen den Betriebs- und Wechselpositionen.
Modul nach Anspruch 4, wobei der Aktuator eine Kolbenanordnung aufweist, die ein Ende drehbar an dem Dreharm ange bracht und ein entgegengesetztes Ende an dem Rahmen befestigt hat.
Modul nach Anspruch 1, das ferner eine Fluidabgabeanordnung zum Benetzen des Materials aufweist.
Verfahren zum Wechseln einer Materialrolle in einem Schnellmaterialwechselmodul einer Schablonenrakelanordnung, die konzipiert ist, eine Schablone eines Schablonendruckers abzuwischen, wobei das Verfahren aufweist: Bewegen des Materials zwischen einer Zuführungswalze und einer Aufwickelwalze; und Drehen der Zuführungswalze über einen Dreharm, der ein Ende drehbar an der Zuführungswalze befestigt und ein entgegengesetztes Ende drehbar an einem Rahmen der Schablonenrakelanordnung befestigt hat, zwischen einer Betriebsposition, in der das Modul arbeitet, um die Schablone abzuwischen, und einer Wechselposition, in der die Zuführungswalze zum Wechseln der Materialrolle zugänglich ist.
Verfahren nach Anspruch 7, das ferner den Wechsel der Materialrolle aufweist.
Schablonendrucker, der aufweist: eine Schablone; eine Materialauftragsvorrichtung zum Auftragen von Material auf die Schablone; und eine Schablonenrakelanordnung zum selektiven Abwischen der Schablone, wobei die Schablonenrakelanordnung ein Schnellmaterialwechselmodul hat, das aufweist: eine Zuführungswalze zum Aufnehmen einer Papierrolle, eine Aufwickelwalze zum Aufnehmen von benutztem Papier, einen Antrieb zum Bewegen von Papier zwischen der Zuführungswalze und der Aufwickelwalze über die Schablone, und einen Rahmen zum Halten der Zuführungswalze, der Aufwickelwalze und des Antriebs; mindestens einen Dreharm, der ein Ende drehbar an der Zuführungswalze befestigt und ein entgegengesetztes Ende drehbar an dem Rahmen befestigt hat; und eine Einrichtung zum Drehen der Zuführungswalze zwischen einer Betriebsposition, in der das Modul arbeitet, um die Schablone abzuwischen, und einer Wechselposition, in der die Zuführungswalze zum Wechseln der Materialrolle zugänglich ist.
Schablonendrucker nach Anspruch 9, wobei das Modul ferner einen Rahmen aufweist, um die Zuführungswalze, die Aufwickelwalze und den Antrieb zu halten, und wobei die Bewegungseinrichtung mindestens einen Dreharm aufweist, der die Zuführungswalze mit dem Rahmen verbindet.
Schablonendrucker nach Anspruch 10, ferner mit einem auf einem Ende der Zuführungswalze vorgesehenen Nockenelement und einem auf dem Rahmen vorgesehenen Nockenschlitz hat, um das Nockenelement darin aufzunehmen.
Schablonendrucker nach Anspruch 11, wobei der Rahmen das Modul in die Lage versetzt, sich relativ zu der Rakelanordnung geradlinig zu bewegen, wobei das Nockenelement der Bewegung des Moduls in dem Nockenschlitz folgt, um die Zuführungswalze aus der Betriebsposition in die Wechselposition zu drehen.
Schablonendrucker nach Anspruch 9, ferner einen Aktuator aufweisend zum Herbeiführen der Bewegung der Zuführungswalze zwischen den Betriebs- und Wechselpositionen.
Schablonendrucker nach Anspruch 13, wobei der Aktuator eine Kolbenanordnung aufweist, die ein Ende drehbar an dem Dreharm angebracht und ein entgegengesetztes Ende an dem Rahmen befestigt hat.