DE4106330C2 - Siebdruckmaschine mit Druckluftreiniger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Siebdruckmaschine mit den Merk­ malen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.

Siebdruckmaschinen werden unter anderem zum Bedrucken von Hybrid-Leiterplatten mit Dickschicht-Pasten verwendet, wobei die aufgedruckten Pasten anschließend in einem Brennofen auf der Leiterplatte eingebrannt werden. Bei diesem bekannten und geläufigen Verfahren werden die Leiterplatten vor jedem Druck­ vorgang bisher manuell mit Druckluft, beispielsweise mit Druckluftpistolen, angeblasen und damit von Staub oder sonstigen anhaftenden Partikeln gereinigt.

Nachteilig bei diesem manuellen Reinigungsverfahren ist, daß der Reinigungsvorgang mittels Druckluftpistolen wegen der punktuellen Ausrichtung der Druckluft-Strömung an sich wenig effektiv ist. Soll trotzdem ein gewünschter Reinigungsgrad erreicht werden, ist ein erheblicher Zeitaufwand erforderlich, der wiederum wegen des erforderlichen Personaleinsatzes kostenintensiv ist.

Gattungsgemäße Siebdruckmaschinen sind beispielsweise aus dem Aufsatz von P. Dippel "Clean Machine. Eine Waffe gegen unsichtbaren Staub", Sonderdruck aus Der Siebdruck Nr. 9/1988, Verlag "Der Siebdruck", Lübeck, bekannt. Als Reinigungsköpfe für die zu bedruckenden Substrate dienen dabei Elastomerwalzen, unter denen das zu reinigende Substrat hindurchläuft. Dabei werden von den Elastomerwalzen die trockenen Staubteilchen von der Oberfläche des Substrats abgenommen und nach einer halben Umdrehung an je eine Adhäsivrolle weitergegeben.

Derartige Reinigungsvorrichtungen sind relativ aufwendig und voluminös. Außerdem handelt es sich um eine berührende Reinigung, bei der also die Elastomerwalzen das jeweilige Substrat berühren müssen, so daß es bei falscher Einstellung der Walzen zu einer Beschädigung des Substrats kommen kann. Außerdem müssen die Adhäsivrollen, aber auch die Elastomerwalzen von Zeit zu Zeit erneuert werden.

In der Zeitschrift Xerox Disclosure Journal, Vol. 3, No. 1 Jan./Febr. 1978, S. 75 wird eine Luftdruckreinigungsvorrichtung zur Reinigung von Photoempfängern offenbart. Einen Hinweis auf die Verwendung derartiger Vorrichtungen zur Reinigung von Substraten in einer Siebdruckmaschine enthält diese Schrift hingegen nicht.

Ferner ist aus den Patents Abstracts of Japan M-895 Nov. 20, 1989 Vol.13/No. 519 und aus der US-PS 4,911,074 bekannt, zwecks Reinigung des Siebes der Siebdruckmaschine unter anderem auch Druckluft zu verwenden. Diese Schriften geben aber weder einen Hinweis auf die Reinigung des zu bedruckenden Substrats noch wie zur automatischen Reinigung des Substrats eine Reinigungsvorrichtung an der Siebdruckmaschine angeordnet und mit einer Steuervorrichtung versehen werden könnte.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungs­ gemäße Siebdruckmaschine zur Herstellung bedruckter Substrate, insbesondere von bedruckten Hybrid-Leiterplatten, zu schaffen, wobei sich der Reinigungsprozeß durch hohe Effizienz bei geringen Kosten auszeichnet.

Diese Aufgabe wird gelöst von einer gattungsgemäßen Sieb­ druckmaschine mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1.

Durch die erfindungsgemäße Anbringung eines flächenhaft auf das Druckgut wirkenden Druckluftreinigers an der Front­ seite eines aushebbaren Rahmens der Siebdruckmaschine in Verbindung mit der zur Steuerung der Druckluftzufuhr vorge­ sehenen Schaltvorrichtung ist es möglich, mit geringem Auf­ wand eine effizente Reinigung der Hybrid-Leiterplatte di­ rekt vor dem Bedrucken zu ermöglichen.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung gestattet eine im Druckluftreiniger drehbar angeordnete Düse eine genaue Kontrolle und Ausrichtung der gewünschten gleich­ mäßigen Anströmung der Leiterplatte, so daß in jedem Fall sichergestellt wird, daß alle von der Leiterplatte fortge­ blasenen Partikel nicht in die Siebdruckmaschine oder an die Unterseite des ausgehobenen Rahmens gelangen können.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung er­ läutert und beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine schematisierte Darstellung einer Front­ ansicht der erfindungsgemäßen Siebdruckmaschine;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Seitenansicht der Siebdruckmaschine gemäß Fig. 1 aus einer dort durch einen Pfeil II veranschaulichten Blickrich­ tung;

Fig. 3a) ein Außenrohr eines erfindungsgemäßen Druck­ luftreinigers der Siebdruckmaschine gemäß Fig. 1 in vergrößerter Darstellung und

Fig. 3b) eine Düse des erfindungsgemäßen Druckluftrei­ nigers nach Fig. 1 etwa in gleichem Maßstab wie Fig. 3a).

In Fig. 1 ist eine an sich bekannte Siebdruckmaschine 10 mit einem Grundgehäuse 11, einem ausfahrbaren Drucktisch 12 mit darauf befindlichem Druckgut, hier eine Hybrid- Schaltung 14, sowie einem aus dem Grundgehäuse vertikal aushebenden Rahmen 16 dargestellt.

An einer mit 18 bezeichneten Frontseite des Rahmens 16 sind vorzugsweise zwei Haltelaschen 20 (siehe dazu auch Fig. 2) lösbar, beispielsweise mit Schrauben, ange­ bracht. Diese Haltelaschen 20 dienen zur Aufnahme und zum Befestigen eines Druckluftreinigers 22 an der Frontseite 18 des Rahmens 16 im Bereich des hin- und herfahrenden Drucktisches 12.

Der Druckluftreiniger 22 ist über einen, an sich bekannten Druckluftanschluß 24 mit einer Druckluftleitung 26 ver­ bunden und kann so mit Druckluft beaufschlagt werden. Zur Drucklufterzeugung können beliebige, an sich bekannte Vor­ richtungen verwendet werden, die der Einfachheit halber hier nicht dargestellt sind.

Auf der Frontseite des Grundgehäuses 11 sind neben dem aus­ fahrbaren Drucktisch 12 ein oberer Näherungsschalter 28 und ein unterer Näherungsschalter 30, vorzugsweise handels­ übliche Näherungsschalter, beispielsweise induktive Nähe­ rungsschalter, angebracht, die mit einer Steuerelektronik- Schaltung verbunden sind.

In Fig. 2 ist die Siebdruckmaschine 10 aus einer Seitenan­ sicht, etwa aus der Richtung eines in Fig. 1 mit II be­ zeichneten Pfeiles, abgebildet. Neben den schon in der Fi­ gurenbeschreibung zur Fig. 1 erwähnten Merkmalen, die hier in Fig. 2 die gleichen Bezugsziffern tragen, zeigt Fig. 2 auf der Seite des Drucktisches 12 angebrach­ te Metallplättchen, vorzugsweise aus eisenhaltigem Materi­ al, und zwar ein erstes Metallplättchen 32, ein zweites Me­ tallplättchen 34 und ein drittes Metallplättchen 36.

Das erste Plättchen 32 und das dritte Plättchen 36 befin­ den sich in Höhe des oberen Näherungsschalters 28. Sie sind so angeordnet, daß sie bei einer Hin- und Herbewegung des Drucktisches 12 - hier in Fig. 2 durch einen nicht mehr bezeichneten unter dem Drucktisch 12 dargestellten Doppelpfeil veranschaulicht - mit dem oberen Näherungs­ schalter 28 zur Deckung kommen können und den letzteren auslösen. Unterhalb des ersten Plättchens 32 und etwas nach innen auf dem Drucktisch 12 versetzt ist das zweite Plättchen 34 angeordnet, das mit dem unteren Näherungs­ schalter 30 zur Deckung kommen und diesen auslösen kann.

Wie in den Fig. 3a und 3b veranschaulicht, besteht der eigentliche Druckluftreiniger 22 aus einem beidseitig of­ fenen Außenrohr 38, das, wie in Fig. 3a abgebildet, mit einem Langloch 40 versehen ist. In diesem Außenrohr 38 ist eine Düse 42 drehbar gelagert, die wiederum aus einem ein­ seitig geschlossenen Rohr, vorzugsweise aus Messing, be­ steht, das mit untereinander fluchtenden Löchern 40 verse­ hen ist. Die Düse 42 wird derart im Außenrohr 38 plaziert, daß durch das Langloch 40 des Außenrohrs 38 die Löcher 44 der Düse 42 freigegeben sind. Somit kann die durch den schon erwähnten Druckluftanschluß 24 an der Düse 42 (siehe dazu auch Fig. 1) die Druckluft durch die Löcher 44 aus­ treten.

Zum Ein- und Ausschalten der Druckluft ist in der Druck­ luftleitung 26 ein elektromagnetisches Ventil 46 vorgese­ hen. Ein übliches, auch hier vorzugsweise vorgesehenes Drosselventil innerhalb der Druckluftleitung 26 sowie ein ebenfalls üblicher und auch hier vorzugsweise vorgesehener Mikrofeinfilter, die beide innerhalb der Druckluftleitung 26 integriert sind, sind der Einfachheit halber hier nicht dargestellt.

Die Funktionsweise der Druckluftreinigung mit dem erfin­ dungsgemäßen Druckluftreiniger in Abhängigkeit von der Be­ wegung des Drucktisches 12 ist an sich einfach und wird im folgenden kurz erläutert: Sobald sich der Drucktisch 12 für einen Druckvorgang in Be­ wegung setzt, wird der obere Näherungsschalter 28 über das erste Eisenplättchen 32 eingeschaltet, der wiederum das elektrische Magnetventil 46 in der Druckluftleitung 26 freigibt, so daß die Druckluft durch die Löcher 44 in der Düse 42 austreten kann und Schmutzpartikel von dem Druck­ gut 14 fortblasen.

Wenn der Drucktisch 12 nahezu vollständig im Grundgehäuse 11 eingetaucht ist, so daß die Druckposition nahezu er­ reicht ist, wird über das dritte Eisenplättchen 36, das den oberen Näherungsschalter 28 wiederum betätigt, die Druckluft abgeschaltet. Gleichzeitig wird über eine an sich bekannte Steuerelektronik der obere Näherungsschalter 28 gegen ein Wiedereinschalten des elektrischen Druck­ luft-Magnetventils 46 verriegelt. Beim erneuten Herausfah­ ren des Drucktisches 12, nach erfolgtem Druckvorgang wird kurz vor Erreichen der Startposition des Drucktisches 12 über das zweite Plättchen 34 der untere Näherungsschalter 30 betätigt, wodurch die Verriegelung des oberen Näherungs­ schalters 28 aufgehoben wird. Damit ist der obere Nähe­ rungsschalter 28 freigegeben und kann bei erneutem Druck­ vorgang, wie oben schon geschildert, die Druckluft erneut einschalten.

Vorzugsweise sollte während des Einfahrens des Druckti­ sches 12 die Düse 42 im Außenrohr 38 so eingestellt sein, daß die durch die Löcher 44 austretende Druckluft das Druckgut 14 unter einem nach außen gerichteten Winkel von etwa 60° anströmt. Es hat sich gezeigt, daß dies der Win­ kel für eine optimale Reinigung darstellt. Im Hinblick auf eine gleichmäßige Abblasung der Schmutzpartikel vom Druck­ gut 14 ist die Anzahl der Löcher 44 und die dadurch be­ stimmte Längserstreckung des Langlochs 40 so zu wählen, daß die dadurch definierte Luftdüsenbreite größer ist als die maximale Druckroutbreite.

Bezugszeichenliste

10 Siebdruckmaschine
11 Grundgehäuse
12 Drucktisch
14 Hybridschaltung
16 Rahmen
18 Frontseite von (16)
20 Haltelaschen
22 Druckluftreiniger
24 Druckluftanschluß
26 Druckluftleitung
28 Oberer Näherungsschalter
30 Unterer Näherungsschalter
32 1. Eisenplättchen
34 2. Eisenplättchen
36 3. Eisenplättchen
38 Außenrohr
40 Langloch
42 Düse
44 Löcher
46 Elektrisches Magnetventil

Claims (4)

1. Siebdruckmaschine (10) mit einem vertikal aushebenden Rahmen (16) und einem aus einem Grundgehäuse (11) aus­ fahrbaren Drucktisch (12) zur Herstellung von bedruckten Substraten (14), wobei an dem Rahmen (16) ein Reini­ gungskopf angeordnet ist, der die jeweils zu bedruckende Oberfläche des Substrats (14) reinigt, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) als Reinigungskopf ist ein frontseitig am Rahmen (16) mit Druckluft beaufschlagbarer flächenhaft auf das zu bedruckende Substrat (14) wirkender Druck­ luftreiniger (22) angebracht;
• b) am Drucktisch (12) und am Grundgehäuse (11) sind elektrische Schaltvorrichtungen (28, 30, 32, 34, 36) vorgesehen, die zum Betätigen eines in einer Druck­ luftleitung (26) angeordneten Ventiles (46) dienen.

2. Siebdruckmaschine (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckluftreini­ ger (22) eine Düse (42) enthält, die im wesentlichen aus einem Rohr besteht, das an einer seiner Stirnseiten verschlossen und an seiner gegenüberliegenden Stirnseite mit einem Druckluftanschluß (24) versehen ist und das mehrere längsaxial fluchtende, radiale Löcher (44) auf­ weist.

3. Siebdruckmaschine (10) nach Anspruch 2, gekenn­ zeichnet durch folgende Merkmale:

• a) Die Düse (42) wird in ihrer Längserstreckung voll­ ständig von einem Außenrohr (38) aufgenommen und ist darin drehbar;
• b) das Außenrohr (38) enthält ein längsaxial angeord­ netes Langloch (40), das durch Drehen der Düse (42) im Außenrohr (38) mit den Löchern (44) der Düse (42) zur Deckung gebracht werden kann;
• c) das Außenrohr (38) ist mittels Haltelaschen (20) an der Frontseite (18) des Rahmens (16) befestigt.

4. Siebdruckmaschine (10) nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung zum Betätigen des Ventiles (46) in der Druckluftleitung (26) zwei im Bereich des Drucktisches (12) am Grundgehäuse (11) übereinander angeordnete Näherungsschalter (28, 30) sowie drei Metall- Plättchen (32, 34, 36) umfaßt, die auf jener den Näherungsschaltern (28, 30) zugewandten Außenseite des Drucktisches (12) zur kontrollierten Betätigung der Näherungsschalter (28, 30) angeordnet sind.