DE69020165T2

DE69020165T2 - Egalisieranordnung für lötstoff.

Info

Publication number: DE69020165T2
Application number: DE69020165T
Authority: DE
Inventors: Peter Philip Andrew Lymn
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-11-03
Filing date: 1990-11-02
Publication date: 1995-09-28
Anticipated expiration: 2010-11-03
Also published as: EP0498828B1; US5222650A; DE69020165D1; WO1991006390A1; EP0498828A1; JPH05503038A; GB8924870D0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Horizontal-Egalisieranordnung für Lötstoff.
Der Ausdruck "Horizontal-Egalisieranordnung für Lötstoff" bezeichnet eine Maschine, durch die Leiterplatten für gedruckte Schaltungen und ähnliches (im nachstehenden als "Leiterplatten" bezeichnet) im wesentlichen horizontal durchgeführt werden, um geschmolzenen Lötstoff aufzubringen und den aufgebrachten Lötstoff zu egalisieren. Dementsprechend weist eine solche Maschine wenigstens Mittel zum Aufbringen des geschmolzenen Lötstoffes und Mittel für das Egalisieren des aufgebrachten Lötstoffes auf. Eine Horizontal-Egalisieranordnung für Lötstoff ist in der Druckschrift No, WO 87/07196, veröffentlicht am 3. Dezember 1987, meiner internationalen Patentanmeldung Nummer PCT/GB 87/00367, beschrieben.
Wenn die Lötstoff-Egalisiermittel sogenannte "Luftmesser" sind, d.h. Düsen für ein Ausrichten von Luftstrahlen auf eine Leiterplatte mit egalisiertem Lötstoff, formt geschmolzener Lötstoff, der während des Egalisierens von der Leiterplatte geblasen wird, massive Partikel aus, die in die Hauptrichtung der Lötstoff-Aufbringvorrichtung geblasen werden. Jedoch neigen beträchtliche Mengen des teilchenhaft gewordenen Lötstoffes dazu, unerwünschte Ablagerung an verschiedenen Teilen der Maschine auszuformen. Diese Ablagerungen sind störend und müssen periodisch entfernt werden.
Es ist beim Lötstoffegalisieren üblich, ein oxydationverhinderndes Öl den verzinnt werdenden Leiterplatten zuzusetzen, seit dies zur Verbesserung der Qualität des Verzinnens bekannt ist. Bei der Maschine nach meiner vorher erwähnten Patentanmeldung wurde das Öl zugeführt, indem die Leiterplatte durch eine Ölschicht geführt wird, die über dem geschmolzenen Lötstoff in einem Lötstoffbad liegt.
Die Benutzung der früheren Maschine läßt Raum für Verbesserungen hinsichtlich der unerwünschten Lötstoffablagerungen und der Qualität des Verzinnens. Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, diese Faktoren zu verbessern - nicht nur bei meiner früheren Maschine, sondern generell bei Horizontal-Egalisieranordnungen für Lötstoff. Zu diesem Zweck schlage ich nun eine Zerstäubung von Öl in dem Luftstrom der Luftmesser vor. Die Dispersion vermischt sich mit dem weggeblasenen Lötstoff und bewirkt, wie ich glaube, einen Zusammenstoß von Lötstoffteilchen mit Öltröpfchen, wodurch die Geschwindigkeit des Lötstoffes, der durch die Luftmesser von der Leiterplatte geblasen wird, verlangsamt wird und wodurch die Lötstoffteilchen mit dem die Oxydation verhindernden Öl überzogen werden. Darüberhinaus hält dies die Maschine im wesentlichen ölüberzogen, was die Lötstoffteilchen von einer Anlagerung an Teilen der Maschine abhält.
So umfaßt eine Horizontal-Egalisieranordnung für Lötstoff nach der vorliegenden Erfindung:
Mittel einschließlich eines Lötstoffbades für das Aufbringen von geschmolzenem Lötstoff auf eine Leiterplatte; und
Mittel für das Egalisieren von Lötstoff, der auf die Leiterplatte aufgebracht ist, mit Düsen für das Ausrichten von Lötstoff egalisierenden Luftströmen auf die Leiterplatte; und ist
dadurch gekennzeichnet, daß die Egalisieranordnung für Lötstoff aufweist:
Mittel für das Hervorrufen einer Zerstäubung von Öl in einem von den Egalisiermitteln ausgehenden Luftstrom, wobei die Ölzerstäubungsmittel zwischen den Mitteln zum Aufbringen des Lötstoffes und den Egalisiermitteln vorgesehen sind.
Bervorzugt weist die Egalisieranordnung für Lötstoff eine Pumpe für ein direktes oder indirektes Pumpen des Öls zu den Mitteln für das Hervorrufen einer Ölzerstäubung auf.
Die Ölzerstäubungsmittel können verschiedene Ausbildungen aufweisen. Sie können eine Leitung umfassen, die Ölzerstäubungsdüsen aufweist, aus denen ein Sprühnebel oder ein Vorhang aus Öl direkt in den Luftstrom gepumpt wird. Dies kann in Arbeitsrichtung vor oder nach oder bei einem Paar von Abführungswalzen erfolgen, das zwischen den Mitteln zum Aufbringen des Lötstoffs und zum Egalisieren angeordent ist. Die eine, die andere oder beide der Abführungswalzen ist bzw. sind bevorzugt mit Erhebung für einen Durchtritt der Luft zwischen ihnen hindurch versehen.
Es ist nicht notwendig, daß das Öl bis zu dem Luftstrom gepumpt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die untere der Abführungswalze wenigstens teilweise in ein Ölbad eingetaucht, und beide dieser Walzen sind mit Erhebungen versehen, d.h., daß sie eine Reihe von im Durchmesser kleineren Bereichen zwischen Bereichen des vollen Durchmessers aufweisen. Diese Walzen sind ständig mit Öl aus dem Ölbad benetzt, und die Erhebungen oder wenigstens die Spalte zwischen ihnen sehen Durchtritte für die Luft von den Luftmessern in den Egalisiermitteln vor. Wenn die Luftmesser betätigt werden - bevorzugt intermitierend - streift der Luftstrom Öl von den Walzen ab, um dessen Zerstäubung in der Luft hervorzurufen. So wird das Öl auf die Leiterplatte geblasen, wenn diese die Lötstoffaufbringmittel verläßt, und auf die Maschine generell. Die Lötstoff-Sprühnebelteilchen von den Luftmessern treffen auf Öltröpfen und verlieren ihren Schwung und/oder treffen auf Teile der Maschine, die so geölt werden, und der Lötstoff haftet nicht an diesen Teilen. In der bevorzugten Ausführungsform umfassen die Lötstoffaufbringmittel ein Bad von geschmolzenem Lötstoff, in das die meisten der Lötstoffteilchen zurückkehren.
In der bevorzugten Ausführungsform ist über dem Lötstoffbad eine Haube vorgesehen, um die Ölzerstäubung und die Lötstoffteilchen zurück in das Bad zu lenken.
Ich glaube, daß die Bedeutung der Erfindung in der bevorzugten Ausführungsform mehr ist, als lediglich das Vorsehen eines geeigneten Durchtritts durch die Erhebungen für die in der egalisierenden Luft aufgenommenen Lötstoffteilchen. Das Vorsehen der Ölzerstäubung in Arbeitsrichtung vor den egalisierenden Luftmessern verursacht, daß das Öl zerstäubt von den mit Erhebungen versehenen Walzen geblasen wird, was den generellen Effekt hat, daß die Maschine sauber von Lötstoff gehalten bleibt. Darüberhinaus ist es wahrscheinlich, dab das Öl selbst zum Egalisieren des Lötstoffes auf der Leiterplatte beiträgt.
In Übereinstimmung mit einem besonderen Merkmal des bevorzugten Ausführungsbeispieles weist die Egalisieranordnung für Lötstoff auf:
Eine Abflußrinne, um Öl von dem Ölbad zu einem Öltank abzuführen,
einen weiteren Überlaufwehr in einer Wand des Ölbades, um darin die Höhe des Öls zu kontrollieren, daß diese unterhalb der des Überlaufs zwischen dem Lötstoffbad und dem Ölbad liegt,
eine Öffnung für Lötstoff in der Ölbadwand unterhalb des weiteren Überlaufs, um Lötstoff von dem Ölbad abzuführen und
einen Käfig in der Abflußrinne rund um die Öffnung für Lötstoff, um aus der Öffnung ausfließenden Lötstoff zu sammeln, mit einer oberen Kante höher als die Öffnung für Lötstoff, wobei der von dem Käfig gesammelte Lötstoff die Öffnung füllt und diese gegenüber dem Ölfluß verschließt.
In der bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Egalisieranordnung für Lötstoff Mittel, um den Anstellwinkel der Leiterplatte, wenn diese die Egalisiermittel verläßt, von einem im wesentlichen horizontalen oder aufwärts gerichteten Anstellwinkel zu einern abwärts gerichteten Anstellwinkel zu ändern.
Die Mittel zur Änderung des Anstellwinkels sind im Einzelfall hilfreich, wenn wie in der bevorzugten Ausführungsform die Leiterplatte die Lötstoffaufbringmittel sich aufwärts bewegend verläßt.
Gewöhnlich ändern die Mittel zur Änderung des Anstellwinkels den Anstellwinkel der Egalisiermittel, um den nach unten gerichteten Anstellwinkel der Leiterplatte zu treffen, während sich diese noch in den Egalisiermitteln befindet. In der bevorzugten Ausführungsform wird auch der Anstellwinkel der Abführungswalzen zwischen den Auftragmitteln und den Egalisiermitteln geändert. Bevorzugt umfassen die Mittel zur Änderung des Anstellwinkels eine Luftauflage, auf der die Leiterplatte nach den Egalisiermitteln bewegt wird und deren Anstellwinkel ebenso geändert wird.
Gemäß einem anderen Aspekt umfaßt ein nach der Erfindung vorgesehene Horizontal-Egalisieranordnung für Lötstoff:
Mittel einschließlich eines Lötstoffbades zum Aufbringen von geschmolzenem Lötstoff auf eine Leiterplatte; und
Mittel für das Egalisieren von auf der Leiterplatte aufgebrachtem Lötstoff, mit Düsen für das Ausrichten von Lötstoff egalisierenden Luftströmen auf die Leiterplatte; und ist
dadurch gekennzeichnet, daß die Egalisieranordnung für Lötstoff umfaßt:
Mittel für die Änderung des Anstellwinkels der Leiterplatte, wenn diese die Egalisiermittel verläßt, von einem im wesentlichen horizontal oder aufwärts gerichteten Anstellwinkel zu einem abwärts gerichteten Anstellwinkel.
Um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, wird nun eine typische Ausführung dieser anhand von Beispielen und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen
Fig. 1 eine Frontansicht einer Egalisieranordnung für Lötstoff nach der Erfindung ist;
Fig. 2 ein Querschnitt entsprechend der Fig. 1 entlang der Linie II-II in Fig. 4 ist, in einem größeren Maßstab mit verschiedenen weggelassenen Teilen;
Fig. 3 ein weiterer Querschnitt entsprechend der Fig. 2 entlang der Linie III-III in Fig. 4 ist, mit einer Haube über dem Lötstoffbad, lagerichtig gezeigt;
Fig. 4 eine Draufsicht auf die Egalisieranordnung im Maßstab der Fig. 2 und 3 ist;
Fig. 5 eine weitere Draufsicht auf die Egalisiervorrichtung ist, im Maßstab der Fig. 1, und die eine anstellbare Luftauflage zeigt;
Fig. 6 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht ist, wobei die Luftauflage geschnitten und in einer Position gezeigt ist, in der sie eine egalisierte Leiterplatte aufgenommen hat;
Fig. 7 eine der Fig. 6 entsprechende Ansicht ist, mit einem zweiten Luftbett der Luftauflage, das früher in Gang gesetzt wurde, um die Leiterplatte für eine Übergabe an die nächste Station anzuheben;
Fig. 8 eine der Fig. 6 entsprechend Ansicht auf die Luftauflage in der Position ist, in der die Leiterplatte an die nächste Station übergeben wird;
Fig. 9 eine der Fig. 6 entsprechende Ansicht ist, die geschlossene Räume für die Luftbetten der Luftauflage zeigt; und
Fig. 10 eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht einer Variante der Egalisieranordnung für Lötstoff nach Fig. 1 ist.
Zunächst weist mit Bezug auf die Figuren 1 bis 4 der Zeichnungen die Egalisieranordnung für Lötstoff ein Stahlbad 1 für Lötstoff 2 auf, das von elektrischen Elementen 3 beheizt ist. Diese erstrecken sich durch einen rückwärtigen Rand 4 des Bades 1 und schließen innenseitig eine Rückwand 5, erstrecken sich quer durch das Bad unmittelbar über dem Boden 6, schließen innenseitig die Vorderwand 7, und erstrecken sich durch einen frontseitigen Rand 8 des Bades. Sich einwärts der Heizelemente 3 erstreckende, benachbart der Rück- und Vorderwand 5,7, sind vorder- und rückseitig Walzen-Halteplatten 9 angeordnet. Die Platten haben Einbuchtungen 10 für ihre Aufnahme an oberen Kanten 11 der in Arbeitsrichtung vorn und hinten liegenden Endwände 12 des Bades 1. Die Walzen sind zwischen den Halteplatten 9 montiert. Die Walzen umfassen drei Paare von Verzinnungswalzen 15 U, 15 L; 16 U, 16 L; 17 U, 17 L; ein Paar von in Arbeitsrichtung vornliegenden Zuführungswalzen 18 U, 18 L und ein Paar von in Arbeitsrichtung hintenliegenden Abführungswalzen 19 U, 19 L. Die unteren Walzen sind in den seitlichen Platten 9 fest gelagert, während die oberen Walzen derart gelagert sind, daß sie von den unteren Walzen wegbewegbar sind, aber durch ihr Gewicht in deren Richtung vorbelastet sind. Die oberen Walzen laufen in Lagerblöcken, die innerhalb fester hufeneisenförmiger Teile 13 beweglich sind. Federn 14 wirken zwischen den Oberseiten dieser Teile und Bolzen, welche in den Lagerblöcken befestigt sind, um teilweise das Gewicht der oberen Walzen aufzunehmen, so daß diese eine Leiterplatte im Klemmgriff der Walzen nicht zusammenpressen.
Die Klemmgriffe der Walzen definieren einen gekrümmten Leiterplattenweg 20 durch das Bad. Die Klemmgriffe der Verzinnungswalzen liegen alle unter dem Lötstoffniveau 21 - welches gerade unter den oberen Kanten 11 der Endwände 12 des Lötstoffbades liegt. Bei Gebrauch entsprechen diese oberen Kanten dem Niveau und dienen als Öl- Überläufe. Die oberen Walzen sind in nicht gezeigter Weise für ihre Drehbewegung zusammengekuppelt, und zwar über die vorderseitigen Enden 15', 16', 17' von Antriebswellen, die integral mit den Walzen ausgebildet sind. Die oberen und unteren Verzinnungswalzen tragen an ihren vorderseitigen Enden Zahnräder 23 für die Ankopplung der unteren Walzen - für deren Antrieb - an die oberen Walzen. Benachbart den Zahnradzähnen am frontseitigen Ende der Walzen und an dem rückwärtigen Ende der Verzinnungswalzen sind diese mit bereiften oberen und glatten unteren Rädern 24 versehen, die einen geringfügig größeren Durchmesser als ihre Walzen haben und die erlauben, daß das ungemilderte Gewicht der oberen Verzinnungswalzen von den unteren Walzen getragen wird, um einen schmalen Spalt zwischen den Verzinnungwalzen vorzusehen, der gerade kleiner als die Dicke der dünnsten der zu verzinnenden Leiterplatten ist. Die Zuführ- und Abführungswalzen werden über vordere Enden 18', 19' der oberen Walzen 18 U, 19 U angetrieben. Diese Walzen sind an ihren rückwärtigen Enden zusammengekuppelt.
Nun wird die Lötstoffumlaufvorrichtung beschrieben. Der Lötstofffluß wird durch die strichpunktierten Pfeile in Fig. 4 gezeigt. Unmittelbar über der Mitte des Bodens 6 des Bades verläuft ein Stahlrohr 25 durch die Rückwand 5 zur Vorderwand 7. Ein nicht gezeigtes Querrohr weist eine Reihe von nach vorne gerichteten Düsen auf und ist mit dem vorderen Ende des Rohres 25 nahe unter der vorderen Walzen-Halteplatte 9 verbunden und erlaubt dem Lötstoff in den Raum zwischen der Vorderwand 7 und der vorderen Walzen-Halteplatte 9 hineinzufließen. Auf der Höhe des Lötstoffniveaus 21 haben beide Halteplatten 9 eine Reihe von Öffnungen 27, die ein Durchtreten des Lötstoffs erlauben. Die Öffnungen liegen mit Abstand in der Richtung des Leiterplattenweges in Linie mit den Spalten zwischen den Verzinnungswalzen. Die Anordnung ist so, daß Lötstoff, der bei den dort sich erstreckenden Elementen 3 aufgeheizt wird, aus dem Querrohr zwischen der Vorderseite 7 und der vorderen Halteplatte 9 hervorquillt. Er gelangt dann durch die Öffnungen 27 in der vorderen Halteplatte 9 quer über das obere Gebiet des Bades zwischen den Verzinnungswalzen, durch die Öffnungen in der rückwärtigen Halteplatte 9 und aus dem Bad über den Überlauf 28, der in die Rückwand 5 eingeschnitten ist. Ein Lötstoffbehälter 29 ist an die Rückwand 5 an dem Überlauf angeschweißt. Der Lötstoffumlauf, wie gerade beschrieben, treibt etwaige auf dem Lötstoff schwimmende Schlacke zum Sammeln im Behälter 29 an. Für den Umlauf ist eine - nicht gezeigte - Pumpe am Bodenauslaß 30 des Behälters 29 hin zum Rohr 25 vorgesehen. Lötstoff in dem unteren Bereich des Lötstoffbades ist nicht unmittelbar durch die Pumpe in Zirkulation, wird aber durch die Rotation der unteren Verzinnungswalzen 15 L, 16 L, 17 L aufgemischt.
Nun wird die Ölumlaufvorrichtung beschrieben. Der Ölfluß wird durch die voll ausgezogenen Pfeile in Figur 4 gezeigt. Ein Öldeckel 31 (vgl. Fig. 2) über den Zahnrädern 23 der oberen Verzinnungswalzen wird über ein Rohrsystem 32 mit Öl versorgt. Das Öl kann sich aus Wellenöffnungen in dem Öldeckel 31 auf den Lötstoff 21 ergießen. An den in Arbeitsrichtung gesehenen vorderen und rückwärtigen Endwänden 12 des Lötstoffbades sind Ölbäder 34, 35 angebracht, in denen die unteren Führungswalzen 18 L, 19 L laufen. Das Öl gelangt zu den Bädern 34, 35 über die oberen Kanten 11, die im Endeffekt Überläufe ausbilden. Die Rück- und Vorderwand 5, 7 sind höher, um das Öl einzufassen. Eine Abflußrinne 36 erstreckt sich entlang der Vorderwände 39, 7, 40 des in Arbeitsrichtung hintenliegenden Ölbades 35, des Lötstoffbades 1 und des in Arbeitsrichtung vornliegenden Ölbades 34 entsprechend, entlang der in Arbeitsrichtung vornliegenden Seite 41 dieses letzten Bades und um dessen Endseite 42 herum. Überlaufschlitze 43 sind in den Vorderwänden 39, 40 der Ölbäder vorgesehen, um die Höhe des Öls darin zu kontrollieren, daß diese niedriger als die der Überlaufkanten 11, 11 ist. Das Öl fließt über die Überlaufschlitze 43, gelangt in die Abflußrinne 36 und fliebt über einen Kanal 44 zu einem Ölbehälter, der nicht gezeigt ist. Von hier wird es kontinuierlich zu dem Öldeckel 31 gepumpt, wobei das Öl ununterbrochen zirkuliert und dabei den Lötstoff 2 die ganze Zeit einschließt und die unteren Führungswalzen 18 L, 19 L mit Öl aus den Ölbädern 34, 35 feuchtgehalten sind. Der Lötstoff wird in dem in Arbeitsrichtung hintenliegenden Ölbad 35 gesammelt. Von dort wird er über Schlitze 45 unterhalb der Überlaufschlitze 43 entfernt. Käfige 46 sind in der Ablaufrinne 36 um die Schlitze 45 herum vorgesehen, um aus den Löchern ausfließenden Lötstoff aufzunehmen, bis dieser das Niveau der Oberseiten der Käfige erreicht, die gut unter der Unterseite der unteren Führungswalzen 19 L liegen. So wird der Lötstoff in dem in Arbeitsrichtung hinteren Ölbad aus diesem entfernt, falls sein Niveau über die Käfige 46 anzuwachsen droht. Das Öl von den Überläufen 43 fließt über die Käfige, um darin ein Festsetzen des Lötstoffes zu verhindern. Das Öl fließt nicht durch die Schlitze 45 aus, weil der barometrische Druck des Öls in dem Bad nicht ausreicht, um das Niveau des dichteren Lötstoffs in dem Bad unter das Niveau der Löcher 45 abzusenken. Eine exakt gleiche Vorrichtung ist in dem in Arbeitsrichtung vorderen Ölbad 34 vorgesehen, obgleich dort der Lötstoff darin kaum mehr als statisch verbleibt, da nur eine geringe Menge dort hineingelangen wird.
Nun wird der Verzinnungs- und Egalisiervorgang der Egalisieranordnung für Lötstoff beschrieben. Über eine Zufuhrvorrichtung - nicht gezeigt - erreicht eine zu verzinnende Leiterplatte die in Arbeitsrichtung vornliegenden Zuführungswalzen 18 U, 18 L, wird in deren Klemmgriff erfaßt und in das Lötbad eingeführt. Hier wird es auf dem Leiterplattenweg 20 durch die Klemmgriffe der Verzinnungswalzen geführt, deren Klemmgriffe unterhalb des Lötstoffniveaus 21 liegen, und verlaßt den Lötstoff, indem sie von den in Arbeitsrichtung hintenliegenden Abführungswalzen 19 U, 19 L erfaßt wird. Sowohl beim Zuführen als auch beim Verlassen des Bades wird die Leiterplatte jedes Mal durch die Führungswalzen mit Öl benetzt, deren untere 18 L, 19 L in Ölbädern 34, 35 laufen, dieses aufnehmen und von Öl überzogen sind, und wobei die Ölschicht über dem Lötstoffliegt. In Arbeitsrichtung hinter den Abführungswalzen 19 U, 19 L wird die Leiterplatte durch ein gegenüberliegendes Paar von Luftmessern 47 geführt. Deren kräftiger Luftstrom treibt das Übermaß an Lötstoff von den Bohrungen der Leiterplatte und von deren Kontakten weg. Dieses Übermaß an Lötstoff formt Teilchen aus, die anfänglich flüssige Tropfen sind, die aber sich verfestigen können. Während des durchgängigen Benässens der Leiterplatte mit Öl wirken die Lötstoffteilchen mit Öltropfen zusammen und bei einer Kollision mit diesen verlieren sie an Schwung und tendieren dazu, nicht so weit getragen zu werden. Der Luftstrom ist im wesentlichen gegen die Abführungswalzen gerichtet. Diese sind mit Erhebungen versehen, d.h. sie haben eine Reihe von Abschnitten 48 von kleinerem Durchmesser, über ihre Länge, eingefügt zwischen Abschnitten von vollem Durchmesser, und stellen so Durchlässe für den Luftstrom und Lötstoffteilchen dar, von denen letztere viele in das Lötstoffbad zurückkehren. Dabei neigen sie zum Zusammenwirken und weiter durch das Öl von den Walzen verlangsamt zu werden und werden in einer Zerstäubung von Öl in Luft von den Walzen geblasen. Die Luftströmung trifft nicht auf den Lötstoff in dem Bad auf - und führt so zu keiner Oxydation -, solange er durch das Öl 33 abgedeckt ist und tatsächlich verbleibt der Lötstoff bemerkenswert frei von Schlacke. Einige der Lötstoffteilchen werden in das in Arbeitsrichtung hintenliegende Ölbad 35 fallen, wo sie unterhalb der Walze 19 L wie beschrieben gesammelt werden Die Luftmesser sind derart geregelt, daß sie arbeiten, wenn die Leiterplatte den Klemmgriff des letzten Paars 17 U, 17 L der Verzinnungswalzen erreicht und für eine vorherbestimmte Zeit danach. Dazu stellt ein Fühler 49 fest, wann die letzte Verzinnungswalze durch das Eindringen einer Leiterplatte in den Walzenklemmgriff angehoben wird. Eine Haube 37 ist über dem Lötstoffbad 1 angeordnet und mit Zyklon-Abscheidern 38 - von dem unter der Handelsmarke FLUIDEX gehandelter Typ- versehen, um das Öl zu separieren und es in das Bad zurückzuführen. Vor den Abscheidern 38 ist ein Netzschirm 50 vorgesehen, um den Luftstrom zu den Abscheidern zu verteilen. Von der Haube 37 wird die Luft zurückgewiesen.
Gemäß den Figuren 5 bis 9 wird die Leiterplatte von den Luftmessern 47 auf einer Luftauflage 51 weitergeleitet. Diese umfaßt in Arbeitsrichtung vordere und hintere Abschnitte 52, 53, von denen jeder ein Bett 54, 55 aufweist, unter denen sich jeweils ein geschlossener Raum 56, 57 (vgl. Fig. 9) befindet. Luft gelangt von letzteren durch die Betten über eine Reihe von Düsenbohrungen 58, 59. Die Luftströme von diesen Düsen tragen die Leiterplatte, um deren Kontakt mit den Betten zu verhindern.
Anfänglich, wie in Fig. 3 gezeigt, orientieren sich die Betten 54, 55 für ein Durchführen der Leiterplatten entlang einer Ebene, die im wesentlichen durch den Klemmgriff der letzten Verzinnungswalzen 17 U, 17 L und dem Klemmgriff der Abführungsrollen 19 U, 19 L definiert ist. Wenn allerdings die Leiterplatte aus dem Klemmgriff der Abführungswalzen gelangt, kann der Mangel auftreten, daß der Schwung zur Durchführung durch die Luftmesser nicht ausreicht. Um dieses Problem zu lösen, ist die ganze Anordnung der oberen Abführungswalze 19 U, den Luftmessern 47 und der Luftauflage 51 schwenkbar um die Achse der unteren Abführungswalze 19 montiert. Diese Anordnung wird nun beschrieben.
Das ganze Bad 1 ist auf einem Fahrtisch 60 montiert. Auf der in Arbeitsrichtung hinteren Seite des Fahrtisches ist ein pneumatischer Antrieb 61 schwenkbar montiert und mit seinem oberen Ende mit einem dreiecksförmigen Träger 62 für das Bett 54 verbunden, wobei der Träger 62 Seitenarme 63 aufweist. Die Luftmesser 47 sind auf den Tragarmen 63 mittels Schwenkarmen 64 montiert, die eine Einstellbarkeit und ein Zurückverschwenken für die Wartung der Luftmesser ermöglichen. Der geschlossene Raum 56 ist ebenfalls auf dem Träger 62 zwischen den Armen 63 montiert. Ein Paar von Schwenkklammern 65 verbindet das luftmesserseitige Ende der Tragarme 63 mit der unteren Abführungswalze 19 L an Endwellenbereichen der letzteren. Die obere Abführungswalze 19 U wird direkt von den Klammern 65 getragen. An dem gegenüberliegenden Ende der Tragarme 63 ist drehbar ein weiteres Paar von Seitenarmen 67 für das Bett 55 und den geschlossenen Raum 57 angeschlossen. Ein Hebelpaar 68 ist an der Unterseite der Tragarme 67 angeschweißt. Ein weiteres Paar von pneumatischen Antrieben 69 ist zwischen dem Träger 62 und den Hebeln 68 angeschlossen, um den Anstellwinkel des Bettes 55 mit Bezug auf das Bett 54 zu kontrollieren.
Nun wird die Arbeitsweise der Luftauflage 51 beschrieben. Wenn eine verzinnte Leiterplatte die letzte der Verzinnungswalzen 17 U, 17 L erreicht, werden die Luftmesser wie oben beschrieben gestartet. Der Luftstrom wird zunächst nur Öl von den Abführungswalzen 19 U, 19 L zerstäuben. Die Leiterplatte erreicht schnell die Luftmesser und wird auf das erste Bett 54 der Luftauflage 51 befördert, das sich in einer Position nach Fig. 3 befindet. Die Luftströme von den Düsen 58 tragen die führende Kante der Leiterplatte, wenn diese sich auf der Auflage bewegt. Wie in Fig. 3 gezeigt, sind die Düsen des Bettes 54 derart orientiert, daß sie die Leiterplatte in Arbeitsrichtung vorwärts von den Luftmessern weiter treiben. Sobald das nachgezogene Ende der Leiterplatte die Verzinnungswalzen 17 U, 17 L verläßt, bewirkt der Antrieb 61 eine Absenkung des Anstellwinkels der Luftauflage 51 hinab in die Position nach Fig. 6. Die Leiterplatte verbleibt für die Zeit in dem Klemmgriff der Abführungswalzen 19 U, 19 L, während die Auflage 51 abgesenkt wird, mit dem Ergebnis, daß das nachgezogene Ende der Leiterplatte angehoben wird, während es noch gefaßt und durch diese Walzen vorwärts durch die Luftmesser bewegt wird, die, während sie bewegt wird, weiterarbeiten. Zu der Zeit, wenn das nachgezogene Ende die Abführungswalzen verläßt, ist die Auflage 51 in die Position des Bettes 54 nach Fig. 6 abgesenkt, mit noch fluchtenden Betten 54, 55. Nach einer Zeit, die bestimmt ist durch die Länge der Leiterplatte und ihre Geschwindigkeit über die Auflage (die abhängig von ihrem Impuls ist, der Verlangsamung durch die Luftmesser und der Gravitation), werden die Antriebe 69 des zweiten Bettes aktiviert, um das Bett 55 in einen steileren Winkel gemäß Fig. 7 zu neigen. Dies stellt sicher, daß sich die Leiterplatte abwärts bis in einen Kontakt mit einer Stoppfläche 70 bewegt, die in Arbeitsrichtung hintenliegend an der nächsten Maschine vorgesehen ist. Um die Leiterplatte abzubremsen, wenn diese sich der Stoppfläche nähert, sind die Düsen 59 des Bettes 55 entgegengesetzt den Düsen 58 des Bettes 54 ausgerichtet.
Mit dem zweiten Bett 55 in der hinteren Anstellung gehalten, wird der erste Antrieb erneut aktiviert, um die Luftauflage körperlich in die Position nach Fig. 8 anzuheben, in der die Leiterplatte die Auflage 55 hin zur nächsten Maschine verlassen kann. Die nächste Leiterplatte kann in den Klemmgriff der Abführungswalzen aufgenommen werden, wo die Leiterplatten lang sind, bevor das zweite Bett 55 in Linie mit dem ersten durch den Antrieb 69 zurückgebracht ist, um die Position nach Fig. 1 einzunehmen.
Auf den Halteplatten 9 C sind Vorrichtungen vorgesehen, um die Führungswalzen unmittelbar in Arbeitsrichtung vor oder nach den Verzinnungswalzen zu tragen. Die Figuren 6 bis 9 zeigen ein optionales oberes Luftbett 71 und einen geschlossenen Raum 72 über dem Bett 55, um ein zusätzliches Abbremsen der Leiterplatte vorzusehen, wenn diese den Stop 70 erreicht. Das Bett 71 hat Düsen, die in Arbeitsrichtung nach vorne wie die Düsen 59 des Bettes 55 gerichtet sind.
Die Variante der Egalisieranordnung für Lötstoff gemäß Fig. 10 weist einen Querstab 101 auf, der über den Leiterplattenweg unmittelbar in Arbeitsrichtung hinter den Abführungswalzen angeordnet ist. Der Stab hat eine Reihe von abwärts gerichteten Düsen 102, aus denen ein Ölvorhang während des Betriebes gepumpt wird. Das Öl wird in dem Luftstrom der Luftmesser verteilt.
Egalisieranordnungen, die Anordnungen anderer Lötstoffaufbringvorrichtungen aufweisen, besonders mit einem ebenen Leiterplattenweg, können ebenfalls dafür vorgesehen sein, aus einer Ölverteilung zwischen den Lötstoffaufbringmitteln und den Lötstoffegalisiermitteln Nutzen zu ziehen, ebenso wie aus einer beweglichen, in Arbeitsrichtung hintenliegender Luftauflage.

Claims

1. Horizontal-Egalisieranordnung für Lötstoff für das Auftragen von Lötstoff (2) auf eine Leiterplatte, mit:

Mitteln (15 U, 15 L; 16 U, 16 L; 17 U, 17 L) einschließlich eines Lötstoffbades (1) für das Aufbringen geschmolzenen Lötstoffs (2) auf eine Leiterplatte (B); und

Mitteln (47) für das Egalisieren von Lötstoff, der auf eine Leiterplatte aufgebracht ist, mit Düsen für das Ausrichten von Lötstoff egalisierenden Luftströmen auf die Leiterplatte;

dadurch gekennzeichnet, daß die Egalisieranordnung für Lötstoff aufweist:

Mittel (19 U, 19 L, 48; 101, 102) für das Hervorrufen einer Zerstäubung von Öl in einem von den Egalisiermitteln (47) ausgehenden Luftstrom, wobei die Ölzerstäubungsmittel (19 U, 19 L, 48; 101, 102) zwischen den Mitteln zum Aufbringen des Lötstoffs (15 U, 15 L; 16 U, 16 L; 17 U, 17 L) und den Egalisierungsmitteln (47) vorgesehen sind.

2. Horizontal-Egalisieranordnung für Lötstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Egalisieranordnung für Lötstoff eine Pumpe für ein direktes oder indirektes Pumpen des Öls zu den Mitteln (19 U, 19 L, 48; 101, 102) für das Hervorrufen einer Ölzerstäubung aufweist.

3. Horizontal-Egalisieranordnung für Lötstoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölverteilungsmittel (19 U, 19 L, 48; 101, 102) eine Leitung (101) umfassen, die eine oder mehrere Ölzerstäubungsdüsen (102) aufweist, aus denen ein Sprühnebel oder ein Vorhang aus Öl direkt in den Luftstrom durch die Ölpumpe gepumpt wird.

4. Horizontal-Egalisieranordnung für Lötstoff nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Egalisieranordnung für Lötstoff ein Paar von Abführungswalzen (19 U, 19 L) aufweist, die zwischen sich einen Klemmgriff für das Führen der Leiterplatte zwischen den Lötstoffaufbringmitteln (15 U, 15 L; 16 U, 16 L; 17 U, 17 L) und den Egalisiermitteln (47) aufweisen, wobei eine, die andere oder beide der Abführungswalzen (19 U, 19 L) mit Erhebungen versehen sind, mit einer Reihe von im Durchmesser kleineren Bereichen (48) zwischen Bereichen von vollem Durchmesser als Durchtritt für durchgehende Luft.

5. Horizontal-Egalisieranordnung für Lötstoff nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Egalisieranordnung für Lötstoff ein Ölbad (35) umfaßt, in das die untere (19 L) der Abführungswalzen zumindest teilweise eingetaucht ist, wobei die untere Walze (19 L) bei Gebrauch gleichmäßig mit Öl aus dem Ölbad (35) benäßt wird und das Öl an den Erhebungen (48) zerstäubt wird, die dem Luftstrom von den Düsen einen Durchtritt erlauben.

6. Horizontal-Egalisieranordnung für Lötstoff nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Abführungswalzen (19 U, 19 L) mit Erhebungen versehen sind.

7. Horizontal-Egalisieranordnung für Lötstoff nach Anspruch 5 oder 6 mit Rückbezug auf Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Überlauf (11) vorgesehen ist, um dem Öl zu erlauben, von dem Lötstoffbad (1) zu dem Ölbad (35) für die untere Abführungswalze (19 L) zu fließen, und daß die Ölpumpe derart angeordnet ist, das Öl zu dem Lötstoffbad zu pumpen.

8. Horizontal-Egalisieranordnung für Lötstoff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Egalisieranordnung für Lötstoff umfaßt:

Eine Abflußrinne (36) um Öl vom Ölbad (3) zu einem Öltank abzuführen,

einen weiteren Überlauf (43) in einer Wand (7) des Ölbads, um darin die Höhe des Öls zu kontrollieren, daß diese unterhalb der des Überlaufs (11) zwischen dem Lötstoffbad (1) und dem Ölbad (35) liegt,

eine Öffnung (45) für Lötstoff in der Ölbadwand (7) unterhalb des weiteren Überlaufs (43), um Lötstoff von dem Ölbad (35) abzuführen und

einen Käfig (46) in der Abflußrinne (36) rund um die Öffnung (45) für Lötstoff, um aus der Öffnung ausfließenden Lötstoff zu sammeln, mit einer oberen Kanten höher als die Öffnung für Lötstoff, wobei der von dem Käfig gesammelte Lötstoff die Öffnungen füllt und diese gegenüber dem Ölfluß verschließt.

9. Horizontal-Egalisieranordnung für Lötstoff nach irgendeinem vorausgegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Lötstoffaufbringmittel wenigstens ein Paar von Verzinnungswalzen (15 U, 15 L; 16U 16 L; 17 U, 17 L) aufweisen, deren Klemmgriff unterhalb des Gebrauchsniveaus (21) des Lötstoffs in dem Lötstoffbad angeordnet ist.

10. Horizontal-Egalisieranordnung für Lötstoff nach Anspruch 9 und weiter abhängig von einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Egalisieranordnung für Lötstoff umfaßt:

Einen Öldeckel (31) über einem oder mehreren Antriebsrädern (23), die antriebsmäßig jeweils die obere Verzinnungswalze (15 U, 16 U, 17 U) mit der unteren Verzinnungswalze (15 L, 16 L, 17 L) verbinden, wobei der Deckel jeweils eine Öffnung für eine Welle der oberen Verzinnungswalze aufweist, und der sich unter das Niveau des Lötstoffs in dem Bad erstreckt, und

eine Ölversorgungsleitung zu dem Öldeckel von der Ölpumpe, wobei sich das Öl aus dem Deckel in das Lötstoffbad über die Wellenöffnungen ergießt.

11. Horizontal-Egalisieranordnung für Lötstoff nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Egalisiereinrichtung für Lötstoff eine Haube über dem Lötstoffbad aufweist, um verteiltes Öl zurück in das Lötstoffbad zu führen.

12. Horizontal-Egalisieranordnung für Lötstoff nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube einen Ölabscheider (38) für das Abscheiden von Öl aus dem Luftstrom innerhalb der Haube aufweist.

13. Horizontal-Egalisieranordnung für Lötstoff nach Ansprucb 9 oder einem der Ansprücbe 10, 11 oder 12 in Rückbeziehung auf Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzinnungswalzen (15 U, 15 L; 16 U, 16 L; 17 U, 17 L) mit coaxialen Rädern (24) versehen sind, die einen geringfügig größeren Durchmesser als ihre Walzen aufweisen, um einen schmalen Spalt zwischen den Verzinnungswalzen vorzusehen.

14. Horizontal-Egalisieranordnung für Lötstoff nach Anspruch 9 oder einem der Ansprüche 10, 11 oder 12 in Rückbeziehung auf Anspruch 9 oder Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Egalisieranordnung für Lötstoff umfaßt:

Vorder- und rückseitige Halteplatten (9) für die Walzen, die sich von Front- und Rückwänden des Lötstoffbades erstrecken, daß die Halteplatten Öffnungen (27) für Lötstoff in Höhe des Gebrauchsniveaus (21) des Lötstoffs in dem Bad aufweisen,

Lötstoffleitungen (25), um Lötstoff zu dem Raum zwischen der Fronwand (7) und der frontseitigen Halteplatte (9) zu leiten,

einen Lötstoffauslaß (28) an der Rückwand (5),

einen Lötstoffbehälter (29) für die Aufnahme von Lötstoff aus dem Auslaß (28) und

eine Pumpe, um Lötstoff von dem Behälter zu der Leitung (25) zu pumpen.

15. Horizontal-Egalisieranordnung für Lötstoff nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Egalisieranordnung für Lötstoff Mittel (51) umfaßt, um den Anstellwinkel der Leiterplatte zu ändern, wenn diese die Egalisiermittel (47) verläßt, von einem im wesentlichen horizontalen oder aufwärts gerichteten Anstellwinkel zu einem abwärts gerichteten Anstellwinkel.

16. Horizontal-Egalisieranordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Änderung des Anstellwinkels eine Luftauflage (51) umfassen, auf der die Leiterplatte in Arbeitsrichtung hinter den Egalisiermitteln befördert wird und daß die Mittel zur Änderung des Anstellwinkels geeignet sind, den Anstellwinkel der Luftauflage zu ändern.

17. Horizontal-Egalisieranordnung für Lötstoff nach Anspruch 16 in Rückbeziehung auf Anspruch 4 oder einem der Ansprüche 5 bis 13 in Rückbeziehung auf Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Änderung des Anstellwinkels einen Rahmen (62) umfassen, wobei der Rahmen schwenkbar mit dem Lötstoffbad an der zentralen Längsachse der unteren Abführungswalze (19 L) verbunden ist.

18. Horizontal-Egalisieranordnung für Lötstoff nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftauflage mit zwei Teilen (52, 53) versehen ist, wobei der erste Teil (52) des Luftbetts fest von dem Rahmen (62) getragen ist und der zweite Teil (53) der Luftauflage schwenkbar von dem Rahmen (62) getragen ist, wobei der zweite Teil steiler als der erste Teil angestellt werden kann, um die Leiterplatte zu bewegen, durch die Schwerkraft zu ihrem arbeitsrichtungsmäßigen Ende zu gelangen.

19. Horizontal-Egalisieranordnung für Lötstoff nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Abführungswalze (19 LJ) von dem Rahmen (62) getragen ist.

20. Horizontal-Egalisieranordnung für Lötstoff nach irgendeinem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Egalisiermittel (47) von den Rahmen (62) getragen sind.