DE4239879C2 - Trennvorrichtung für vorgeritzte Leiterplattennutzen - Google Patents

Trennvorrichtung für vorgeritzte Leiterplattennutzen

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Trennvorrichtung für vorgeritzte Leiterplattennutzen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus dem DE-GM 92 05 055 ist eine Trennvorrichtung bekannt, welche zwei Trennwerkzeuge aufweist und zwar ein unteres fest­ stehendes Linearmesser und ein an einer Führung in Längs­ richtung des Linearmessers manuell verschiebbar gehaltenes, zum Nutzentrennen im Ritzgraben abrollendes Messerrad. Hierbei erfolgt zwar ein sauberes Trennen der Leiterplatten, jedoch wird in einem Arbeitsschritt (manuelles Verschieben des Messer­ rades) nur eine Trennung der Leiterplatte in zwei Teile durch­ geführt. Da solche Leiterplatten aber meistens aus einer Viel­ zahl von Leiterplattennutzen bestehen, ist eine entsprechend hohe Zahl von Arbeitsschritten zum vollständigen Zertrennen in die Einzelnutzen notwendig.
Weiterhin ist aus der GB 2 050 895 A eine Trennvorrichtung für plattenförmige Teile bekannt, mit der mittels mehrerer einander zugeordneter, auf parallelen Wellen sitzender, rotierender Messer mit geringfügig voneinander beabstandeten Schneidkanten ein beidseitiges Einschneiden der plattenförmigen Teile und gleichzeitiges Aufteilen in mehrere Einzelteile erfolgt. Diese Trennvorrichtung weist Antriebe für die Wellen und Ein- und Ausläufe und Auflagen für die zu trennenden Teile auf.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Trennvorrichtung zu schaffen, die in einem Arbeitsschritt gleichzeitig eine halbautomatische, rationelle Trennung der eine große Anzahl an Nutzen beinhaltenden Leiterplatten in mehrere Einzelnutzen einwandfrei und sauber ermöglicht und bei kurzen Rüstzeiten auf unterschiedliche Nutzenformate einrichtbar sein soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Die sich daran anschließenden Unteransprüche enthalten Gestaltungsmerkmale, die vorteilhafte und förderliche Weiter­ bildungen der Erfindung darstellen.
Die Erfindung hat eine Trennvorrichtung für Leiterplattennutzen geschaffen, die es ermöglicht, durch zwei oder mehrere, paar­ weise übereinander auf parallelen Wellen verdrehfest und im Abstand nebeneinander angeordneten Messerrädern die Leiter­ platten in halbautomatischer und rationeller Weise gleichzeitig in mehrere Einzelnutzen einwandfrei und sauber zu trennen. Die beiden Wellen sind in geteilten Seitenlagern gehalten und können in einfacher und sicherer Weise ausgewechselt werden. Die Messerräder sind durch gleich und/oder unterschiedlich lange Distanzhülsen auf beiden Wellen in Wellen-Längsrichtung im Abstand abnehmbar und austauschbar gehalten. Somit sind mit dieser Trennvorrichtung unterschiedliche Leiterplatten­ zuschnitte durch den Einbau von unterschiedlichen Distanzhülsen bei kurzen Rüstzeiten möglich. Die beiden Wellen sind gemeinsam mittels eines Antriebes, wie Getriebemotor, und über ein Zahnradgetriebe angetrieben.
Zum Zertrennen der Leiterplatte in die Einzelnutzen wird diese mit ihrer Nut auf eine Führungsschneide gelegt und zu den rotierenden Messerrädern geschoben. Wenn die Vorderkante der Leiterplatte die Messerräder erreicht hat, wird die Leiter­ platte von den Messerrädern eingezogen und anschließend auf ein rutschenartiges Auslaufteil transportiert. Die Trennvorrichtung arbeitet damit halbautomatisch.
Als Handschutz sind im Einlauf- und Auslaufbereich Kunststoff­ winkel vor den Messerrädern befestigt.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel in Variation dargestellt, welches nachfolgend näher erläutert wird. Es zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht der Trennvorrichtung mit Einlaufbereich, Seitenlagern und Auslaufbereich,
Fig. 2 eine schematische Explosionsdarstellung der Trennvorrichtungsbauteile,
Fig. 3 einen Wellen- und Messersatz,
Fig. 4 einen senkrechten Schnitt durch die Trennvorrichtung,
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des rutschenartigen Auslaufteiles,
Fig. 6 eine Seitenansicht der die Leiterplatten einziehenden Messerräder,
Fig. 7 bis 9 Stirnansicht von jeweils einem Messerradpaar in unterschiedlichen Schneidkantenanschliffen.
Die Trennvorrichtung für vorgeritzte Leiterplattennutzen (23) in Einzelnutzen besteht aus zwei oder mehreren, paarweise übereinander auf parallelen Wellen (10) verdrehfest und im Abstand nebeneinander angeordneten Messerrädern (12), welche auf den Wellen (10) und mit den Wellen (10) in geteilten Seitenlagern (1) auswechselbar gehalten sind.
Die Seitenlager (1) setzen sich aus drei vertikal übereinander angeordneten Blöcken (1a, 1b, 1c) zusammen, die zwischen einer Grundplatte (2) und einer Deckplatte (3) über Zugstangen (22) mit werkzeuglos verdrehbaren Spannteilen (7), vorzugsweise Sterngriffen, zum Austausch der Wellen (10) lösbar verbunden sind.
Der untere Block (1a) des Seitenlagers (1) weist eine nach oben offene Halblagerschale (8a) auf, der mittlere Block (1a) besitzt zwei nach unten und oben offene Halblagerschalen (8b, 9a), der obere Block (1c) enthält eine nach unten offene Halblagerschale (9b). In den von diesen Halblagerschalen (8a, 8b, 9a, 9b) im verbundenen Zustand (vgl. Fig. 1) gebildeten Lagerschalen (8, 9) sind die beiden Wellen (10) in ihren Enden mit Gleit- und oder Wälzlagern (21), vorzugsweise Kugellagern, gelagert. Antriebsseitig können zur Erreichung einer höheren Stabilität zwei Kugellager (12) mit dazwischen liegendem Distanzstück (21a) vorgesehen sein.
Zum Austausch der Wellen (10) müssen die Spannteile (7) gelöst und abgeschraubt werden; nun können nacheinander die Blöcke (1b und 1c) der Seitenlager (1) und die beiden Wellen (10) abgenommen werden. Der Zusammenbau erfolgt in gleicher Weise und umgekehrter Reihenfolge. Der untere Block (1a) kann auf der Grundplatte (2) verbleiben.
Die beiden Wellen (10) sind gemeinsam mittels eines Antriebes (14), wie Getriebemotor, und über ein Zahnradgetriebe (15), vorzugsweise Stirnräder, angetrieben.
Die Messerräder (12) sind durch gleich und/oder unterschiedlich lange Distanzhülsen (16) auf beiden Wellen (10) im Abstand in Wellen-Längsrichtung abnehmbar und austauschbar gehalten.
Durch den Einbau verschieden langer Distanzhülsen (16) ist es möglich, auch verschieden breite Leiterplatten-Zuschnitte zu erreichen.
Auf beiden Wellen (10) befindet sich je ein endseitig feststehender und antriebsseitig angeordneter Flansch (19) zur Positionierung des ersten Messerrades (13) auf einer festgelegten Ebene. Auf der gegenüberliegenden Seite sind die Flansche (20) lösbar auf den Wellen (10) montiert.
Im Einlaufbereich (EB) besitzt die Trennvorrichtung eine Leiterplatten-Auflage (4) mit einer auf die Trennebene des ersten Messerrades (13) ausgerichteten Führungsschneide (17), auf der die Leiterplatte (23) mit ihrem vorgefertigtem V-förmigen Ritzgraben aufliegt. An der Innenseite der Seitenlager (1) sind Niederhalter (18), vorzugsweise Rolle, Kugellager o. dgl. vorgesehen, die die Leiterplatte (23) so auf die Führungsschneide (17) drücken, daß die Leiterplatte (23) dort verschiebbar fixiert ist. Zur weiteren Führung der Leiterplatte (23) zu den Messerrädern (12) befindet sich hinter der Leiterplatten-Auflage (4) eine an der Einlaufseite eine schräge und/oder bogenförmige Einfuhrfläche aufweisende Zuführplatte (24) (vgl. Fig. 6).
Die Schneidkanten (32) der sich paarweise gegenüberstehenden Messerräder (12) sind in einem Abstand (a) von ca. 0,05 mm zueinander angeordnet. Jedes Messerrad (12) weist zwei einen Keilwinkel (β) - Schneidöffnungswinkel - von 10° bis 30°, vorzugsweise 15°, einschließende Keilflächen (27, 28, 29, 30) auf. Die Keilflächen können bezüglich der Trennebene (TE) verschieden ausgeführt sein. In Fig. 7 ist eine bezüglich der Trennebene (TE) symmetrische Anordnung der Keilflächen (27, 28, 29, 30) der sich gegenüberstehenden Messerräder (12) gezeigt.
Um auch Leiterplatten (23) trennen zu können, bei denen sehr dicht neben dem V-förmigen Ritzgraben (31) Bauteile sich befinden, sind die Messerräder (12) einseitig angeschliffen. Die auf einer gemeinsamen Seite verlaufenden Keilflächen (29, 30) liegen in der senkrechten Trennebene (TE), und die auf der anderen Seite verlaufenden Keilflächen (27, 29) schließen einen stumpfen Winkel ein (vgl. Fig. 8).
In Fig. 9 ist eine Kombination aus einem einseitig angeschliffenen Messerrad (12) und einem mit seinen Keilflächen (29, 30) symmetrisch zur Trennebene angeordneten Messerrad (12) dargestellt.
Im Auslaufbereich (AB) ist ein rutschenartiges Auslaufteil (5), wie in Fig. 5 dargestellt, mit Längsführungen (6) in Form von aufrechten Stegen oder Streifen für die getrennten Leiterplattennutzen und dazwischen verlaufenden Durchfallöffnungen (25), vorzugsweise Schlitze, für die Zwischen- und Randstreifen der Leiterplattennutzen vorgesehen. Auf dieses Auslaufteil (5) werden die getrennten Leiterplattennutzen durch die rotierenden Messerräder (12) automatisch transportiert.
Als Handschutz (11) befindet sich im Einlaufbereich (EB), wie auch im Auslaufbereich (AB), vor den Messerrädern (12) je ein Kunststoffwinkel, vorzugsweise transparenter Kunststoff, der an den Seitenlagern (1) befestigt ist.

Claims (10)

1. Trennvorrichtung für vorgeritzte Leiterplattennutzen, mit miteinander genau gegenüberliegenden, nur geringfügig beab­ standeten Trennwerkzeugen, welche unterschiedliche Schneid­ kantenanschliffe aufweisen, Ein- und Auslaufvorrichtungen sowie Auflagevorrichtungen für die zu trennenden Teile und üblichen Antriebseinheiten, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - mindestens zwei Trennwerkzeuge paarweise übereinander auf parallelen Wellen (10) verdrehfest angeordnet und als Messerräder (12) ausgebildet sind, wobei diese durch gleich und/oder unterschiedlich lange Distanzhülsen (16) auf beiden Wellen (10) abnehmbar und austauschbar ange­ ordnet sind,
  • - die Wellen (10) in geteilten Seitenlagern (1) gehalten werden,
  • - jede Welle (10) antriebsseitig einen feststehenden Flansch (19) zur Positionierung des ersten Messerrades (13) auf einer festgelegten Ebene aufweist und
  • - im Vorrichtungs-Einlaufbereich (EB) eine Leiterplatten- Auflage (4) mit einer auf die Trennebene (TE) des ersten Messerrades (13) ausgerichteten Führungsschneide (17) vorgesehen ist, auf der die Leiterplatte (23) mit dem vorgefertigten V-förmigen Ritzgraben (31) aufliegt und durch an der Innenseite der Seitenlager (1) befestigte Niederhalter (18), vorzugsweise Rolle oder Kugellager, gehalten ist.
2. Trennvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die übereinander angeordneten Wellen (10) mit den Messerrädern (12) beidendseitig mittels Gleit- und/oder Wälzlagern (21) in dreiteiligen Seitenlagern (1) drehbar gelagert sind und dabei jedes Seitenlager (1) aus einem unteren Block (1a) mit nach oben offener Halblagerschale (8a), aus einem mittleren Block (1b) mit zwei nach unten und oben offenen Halblagerschalen (8b, 9a) und einem oberen Block (1c) mit nach unten offener Halblagerschale (9b) besteht und die dreiteiligen Seitenlager (1) zwischen einer Grundplatte (2) und einer Deckplatte (3) über Zugstangen (22) mit werkzeuglos verdrehbaren Spannteilen (7), vorzugs­ weise mit Sterngriffen, zum Austausch der Wellensätze lösbar verbunden sind.
3. Trennvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Führung der Leiterplatte (23) zu den Messerrädern (12) hinter der Leiterplatten-Auflage (4) eine einlaufseitig eine schräg und/oder bogenförmig verlaufende Einführfläche aufweisende Zuführplatte (24) angeordnet ist.
4. Trennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkanten (32) der paarweise sich gegenüberstehenden Messerräder (12) in einem Abstand (a) von ca. 0,05 mm zueinander angeordnet sind.
5. Trennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerräder (12) jeweils zwei einen Keilwinkel (β) - Schneidöffnungswinkel - von 10° bis 30°, vorzugsweise 15°, einschließende Keilflächen (27, 28, 29, 30) aufweisen.
6. Trennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die paarweise sich gegenüberstehenden Messerräder (12) mit deren Keilflächen (27, 28, 29, 30) symmetrisch zur senkrechten Trennebene (TE) angeordnet sind (vgl. Fig. 7).
7. Trennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die paarweise sich gegenüberstehenden Messerräder (12) einseitig angeschliffen sind, wobei die auf einer gemeinsamen Seite verlaufenden Keilflächen (28, 30) in der senkrechten Trennebene (TE) verlaufen und die auf der anderen Seite verlaufenden Keilfläche (27, 29) einen stumpfen Winkel einschließen (vgl. Fig. 8).
8. Trennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eines der sich paarweise gegenüber­ stehenden Messerräder (12) einseitig angeschliffen ist, und das andere Messerrad (12) mit dessen Keilflächen (29, 30) symmetrisch zur senkrechten Trennebene (TE) angeordnet ist.
9. Trennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Auslaufbereich (AB) ein rutschen­ artiges Auslaufteil (5) mit Längsführungen (6) in Form von aufrechten Stegen oder Streifen für die Leiterplattennutzen (23) und dazwischen verlaufenden Durchfallöffnungen (33), vorzugsweise Schlitze, für die Zwischen- und Randstreifen der Leiterplattennutzen (23) angeordnet ist.
10. Trennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl im Eingabebereich (EB) als auch im Ausgabebereich (AB) Kunststoffwinkel als Handschutz (11) angeordnet sind.
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