DE9419750U1

DE9419750U1 - Vorrichtung zur Behandlung von platten- oder bogenförmigen Gegenständen

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Publication number: DE9419750U1
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Authority: DE
Original assignee: HOELLMUELLER MASCHBAU H
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Priority date: 1994-12-09
Filing date: 1994-12-09
Publication date: 1995-02-16
Anticipated expiration: 2004-12-10

Description

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Vorrichtung zur Behandlung von platten- oder bogenförmigen Gegenständen

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von platten- oder bogenförmigen Gegenständen, insbesondere von elektronischen Leiterplatten oder Multilayer-Innenschichten, mit einer Behandlungsflüssigkeit, mit

a) einer Fördereinrichtung, welche die Gegenstände kontinuierlich durch die Vorrichtung hindurchbewegt;

b) einer Behandlungskammer, in welcher im dynamischen Gleichgewicht zwischen zugeführter und auslaufender Behandlungsflüssigkeit ein bestimmtes Niveau der Behandlungsflüssigkeit aufrechterhalten wird;

c) einem ersten Stauwalzenpaar, welches an einer Seite der Behandlungskammer angeordnet ist und durch dessen Spalt die Gegenstände in die Behandlungskammer eintreten;

d) einem zweiten Stauwalzenpaar, welches an der gegenüberliegenden Seite der Behandlungskammer angeordnet ist und durch dessen Spalt die Gegenstände aus der Behandlungskammer austreten.

Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art, wie sie gegenwärtig auf dem Markt sind, bestehen die Stauwalzen des Stauwalzenpaares aus einem verhältnismäßig harten, nur wenig elastischem Gummi- oder Kunststoffmaterial. Wenn sich z. B. elektronische Leiterplatten durch die beiden Stauwalzen eines Paares hindurchbewegen, wird im allgemeinen die obere der beiden Stauwalzen, deren Drehachse

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vertikal beweglich ist, nach oben abgehoben. Dabei eröffnet sich zwischen den beiden Stauwalzen des Paares ein Spalt, der über die gesamte axiale Abmessung der Stauwalzen führt und im allgemeinen daher sehr viel langer ist, als dies zum Durchführen der Leiterplatten erforderlich wäre. Zu beiden Seiten der Leiterplatten kann daher bei diesen bekannten Vorrichtungen die Behandlungsflüssigkeit in erheblichem Maße aus der Behandlungskammer ausströmen, was durch eine erhöhte Zufuhr von Behandlungsflüssigkeit und damit eine erhöhte Pumpenleistung kompensiert werden muß. Außerdem entsteht eine erhebliche Strömung innerhalb der Behandlungskammer, die in manchen Fällen schädlich sein kann.

Diese Nachteile versucht die in der EP-B-O 406 534 beschriebene Vorrichtung dadurch zu vermeiden, daß bei ihr jeweils die obere der beiden Stauwalzen eines Stauwalzenpaares durch eine Vielzahl diskreter, nebeneinanderliegender Dichtungssegmente ersetzt ist, die sich unter der Einwirkung der vom Fördersystem heranbewegten elektronischen Leiterplatten aus einer Schließstellung in eine Offenstellung bewegen. In der Schließstellung liegen die Dichtungssegmente mit einer Dichtkante an der Mantelfläche der verbliebenen (einzigen) Stauwalze an. Nachteilig ist hierbei, daß die Dichtkanten der Dichtungssegmente schleifend auf der Mantelfläche der zugeordneten einzigen Stauwalze aufliegen und daher deren Oberfläche im Laufe der Zeit beschädigen, und daß darüber hinaus die Breite des Spaltes, der sich am Einlaß bzw. am Auslaß der Behandlungskammer unter der Einwirkung der bewegten Gegenstände eröffnet, nicht stufenlos einstellbar ist.

Aufgabe der vorliegenden Neuerung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die Vorteile, die mit der Verwendung von Stauwalzen-

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paaren verbunden sind, insbesondere die Vermeidung von Schleifkontakten, beibehalten werden und dafür gesorgt ist, daß der sich für die durch die Behandlungskammer hindurchbewegten Gegenstände eröffnende Spalt immer exakt der Breite dieser Gegenstände angepaßt ist.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß

e) mindestens eine Stauwalze in mindestens einem Stauwalzenpaar in ihrem radial äußeren Bereich aus weichelastischem Material gefertigt ist;

f) eine Einrichtung vorgesehen ist, welche die im radial äußeren Bereich aus weichelastischem Material bestehende Stauwalze so gegen die andere Stauwalze des Stauwalzenpaares hält, daß beim Durchlauf eines Gegenstandes durch das Stauwalzenpaar die im radial äußeren Bereich aus weichelastischem Material bestehende Stauwalze im axialen Bereich des Gegenstandes elastisch deformiert wird, in den anderen axialen Bereich dagegen weiterhin an der Mantelfläche der anderen Stauwalze abläuft.

Bei der neuerungsgemäßen Ausgestaltung deformiert der durch das Stauwalzenpaar hindurchbewegte Gegenstand immer nur exakt denjenigen axialen Bereich der "weichen" Stauwalze, den der Gegenstand seiner Breite nach einnimmt. In den anderen axialen Bereichen läuft die "weiche" Stauwalze weiterhin im wesentlichen undeformiert an der Mantelfläche der zugeordneten Stauwalze ab. Schleifvorgänge am Stauwalzenpaar werden weitgehend vermieden, so daß der Verschleiß auf ein unvermeidliches Minimum reduziert ist.

Wie bereits erwähnt, ist bei den Vorrichtungen der eingangs genannten Art im allgemeinen die Drehachse der

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jeweils oberen Stauwalze im Paar vertikal bewegbar, damit die obere Stauwalze von dem durchtretenden Gegenstand angehoben werden kann. Geht man von einer solchen Ausgestaltung aus, so ist eine bevorzugte Ausführungsform der Neuerung dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung nach Merkmal f) von dem Gewicht eines Kernes der Stauwalze gebildet wird.

Alternativ ist es bei dieser Grundkonzeption auch möglieh, daß die Einrichtung nach Merkmal f) von einer Federeinrichtung gebildet wird. Diese Federeinrichtung kann zusätzlich einstellbar gestaltet werden, so daß also beispielsweise die auf die obere Stauwalze ausgeübte, in Richtung auf die andere Stauwalze gerichtete Kraft der zu deformierenden Aufstandsfläche der "weichen" Stauwalze angepaßt werden kann.

In manchen Fällen ist es auch möglich, einfach die Achse der "weichen" Stauwalze vertikal unbeweglich zu machen, so daß schon aus diesem Grunde die Mantelflächen der Stauwalzen im Paar in dem durch den Gegenstand nicht deformierten Bereich unverändert aneinander abrollen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen

Figur 1: stark schematisch einen Längsschnitt durch

eine Vorrichtung zur Behandlung elektronischer Leiterplatten;
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Figur 2: einen Schnitt gemäß Linie II-II von Figur 1.

Die in Figur 1 dargestellte, insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete Vorrichtung dient dazu, elektronische Leiterplatten 2 der Wirkung einer Behandlungs-

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flüssigkeit 3 auszusetzen. Die Art der Behandlungsflüssigkeit 3 (bei der es sich auch um eine Schmelze handeln kann) ist im vorliegenden Zusammenhang ohne Belang; beispielsweise kann es sich um eine Reinigungslösung handeln, unter deren Einwirkung die behandelten Leiterplatten 2 von Verschmutzungen befreit werden.

Die Vorrichtung 1 umfaßt an der in Figur 1 linken Seite einen Eintrittsspalt 5 und an der in Figur 1 rechten Seite einen Austrittsspalt 6. Die Leiterplatten 2 werden auf ihrem Weg von dem Eintrittsspalt 5 durch die Vorrichtung 1 zum Austrittsspalt 6 von einem Fördersystem bewegt, welches eine Vielzahl von einzelnen angetriebenen Rollen 7 umfaßt, die gemeinsam eine Förderebene definieren.

Im unteren Bereich des Gehäuses 4 der Vorrichtung 1 befindet sich ein Sumpf 8, in welchem sich die Behandlungsflüssigkeit 3 sammelt. Eine Pumpe 14 saugt die Behandlungsflüssigkeit aus dem Sumpf 8 an und fördert diese in eine oberhalb des Sumpfes 8 liegende, sich parallel zum Bewegungsweg der Leiterplatten 2 erstreckende Behandlungskammer 9. Die Behandlungskammer 9 wird an der Ein- und an der Austrittseite für die Leiterplatten 2 jeweils durch ein Stauwalzenpaar 10, 11 bzw. 12, 13 begrenzt.

Zunächst wird das dem Eintrittsspalt 5 benachbarte Stauwalzenpaar 10, 11 beschrieben, welches nach dem Stande der Technik ausgebildet:

Die untere, also unterhalb des Bewegungsweges der Leiterplatten 2 angeordnete Stauwalze 10 ist seitlich drehbar gelagert, wobei die Drehachse vertikal unbeweglich ist. Sie besteht im Mantelbereich aus einem verhältnismäßig

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harten, mit der Behandlungsflüssigkeit 3 verträglichen Material, ähnlich, wie es grundsätzlich für die Förderrollen 7 eingesetzt werden kann. Die Stauwalze 10 kann angetrieben sein und auf diese Weise selbst einen Teil des Fördersystems bilden.

Die oberhalb des Bewegungsweges der Leiterplatten 2 angeordnete Stauwalze 11 hat einen größeren Durchmesser als die untere Stauwalze 10; sie besteht im Mantelbereich aus demselben, verhältnismäßig harten Material wie die untere Stauwalze 10 und ist seitlich in geeigneter Weise drehbar gelagert. Im Unterschied zur Stauwalze 10 sind jedoch die seitlichen Lagerzapfen der oberen Stauwalze 11 vertikal beweglich, so daß also die Drehachse der Stauwalze 11 nach oben und unten über eine gewiße Distanz wandern kann.

Solange keine Leiterplatte 2 das Stauwalzenpaar 10, 11 durchtritt, liegt die obere Stauwalze 11 auf der unteren Stauwalze 10 auf, so daß also die Mantelflächen aneinander ablaufen und auf diese Weise den Innenraum der Behandlungskammer 9 an der Eintrittsseite praktisch vollständig verschließen. Nähert sich eine Leiterplatte 2, so wird die obere Stauwalze 11, wie aus Figur 1 ersichtlich, angehoben; es entsteht zwischen den beiden Stauwalzen 10, 11 ein Spalt, welcher der Dicke der Leiterplatte 2 entspricht. Dieser Spalt erstreckt sich bei diesem nach dem Stande der Technik gebildeten Stauwalzenpaar 10, 11 über deren gesamte axiale Abmessung, nicht nur über die Breite der Leiterplatte 2, so daß beidseits der Leiterplatte 2 über den dort offenen Spalt zwischen den Stauwalzen 10, 11 ungehindert Behandlungsflüssigkeit 3 ausströmen kann. Um diesen verhältnismäßig hohen Verlust von Behandlungsflüssigkeit 3 in der Behandlungskammer 9 zu kompensieren, muß die Leistung der Pumpe 14 erheblich

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angehoben werden, was schon aus energetischen Gründen unerwünscht ist. Darüber hinaus entsteht in dem in der Behandlungskammer 9 aufgestauten Bad eine verhältnismäßig starke Strömung, was ebenfalls zumindest bei bestimmten Arten der Behandlung der Leiterplatten 2 von Nachteil ist.

Das dem Austrittsspalt 6 benachbarte Stauwalzenpaar 12, 13 ist daher erfindungsgemäß in einer solchen Weise modifiziert, daß der Austritt von Behandlungsflüssigkeit aus der Behandlungskammer 9 minimiert ist.

Zur Erläuterung wird auf Figur 2 Bezug genommen.

Die untere Stauwalze 12 unterscheidet sich von der zum linken Stauwalzenpaar 10, 11 gehörenden Stauwalze 10 nicht. Das heißt, sie besteht in ihrem radial äußeren Bereich 20 aus demselben verhältnismäßig harten chemisch beständigen Material. Auch sie kann als Teil des Fördersystemes angetrieben sein.
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Anders dagegen die zum rechten Stauwalzenpaar 12, 13 gehörende obere Stauwalze 13. Ihr Aufbau ist in dem Schnitt von Figur 2 erkennbar:

Die Stauwalze 13 besteht aus einem metallischen Kern 15, an den seitliche Lagerzapfen 16 einstückig angeformt sind. Der Kern 15 der Stauwalze 13 ist von einer Auflage 17 umgeben, die verhältnismäßig weichelastisch, gegebenenfalls porig ist. Beispielsweise bietet sich für das Material, aus welchem die Auflage 17 der Stauwalze 13 hergestellt wird, ein EPDM-Moosgummi an. Die seitlichen Lagerzapfen 16 sind, ebenso wie diejenigen der linken oberen Stauwalze 11, vertikal beweglich. Dabei ist durch einen Anschlag nach unten dafür gesorgt ist, daß norma- !erweise (ohne durchlaufende Leiterplatte 2) die Mantel-

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fläche der oberen Stauwalze 13 im wesentlichen unverformt auf der Mantelfläche der unteren Stauwalze 12 abläuft.

Nähert sich dem in Figur 1 rechten Stauwalzenpaar 12, 13 von links her eine Leiterplatte 2, so sucht diese - ähnlich wie bei dem nach dem Stande der Technik ausgebildeten linken Stauwalzenpaar 10, 11 - die obere Stauwalze 13 anzuheben. Aufgrund der Weichheit und Elastizität der Auflage 17 der Stauwalze 13 und des Gewichtes der Stauwalze 13, welches im wesentlichen durch den Kern 15 bestimmt ist und sich einer Aufwärtsbewegung widersetzt, erfolgt nunmehr aber kein Abheben der Mantelfläche der Stauwalze 13 über deren gesamte Längsabmessung hinweg. Vielmehr wird die Auflage 17 nur in demjenigen Bereich, in dem die Leiterplatte 2 durchläuft, elastisch verformt. Dies ist aus Figur 2 deutlich zu erkennen. In den Bereichen außerhalb der Leiterplatte 2 läuft die Mantelfläche der Stauwalze 13 nach wie vor auf der Mantelfläche der Stauwalze 12 ab. Ersichtlich ist also auf der Austrittsseite der Behandlungskammer 9, die von den Stauwalzen 12 und gebildet ist, auch beim Durchtritt von Leiterplatten 2 der Spalt, über den Behandlungsflüssigkeit ausfließen kann, außerordentlich klein. Die Anpaßung des Durchtrittsspaltes für die Leiterplatte 2 ist für alle Breiten der Leiterplatten 2 und nicht nur für diskrete Werte exakt möglich.

Bei dem oben erläuterten und in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wurde durch ein Zusammenspiel des Gewichtes der oberen Stauwalze 13 (im wesentlichen bestimmt durch das Material und den Durchmesser des Kernes 15) und der Weichheit und Elastizität des Materials der Auflage 17 erreicht, daß außerhalb des Bereiches der Leiterplatten 2 die Stauwalzen 12 und 13 im wesentliehen unverformt aneinander abrollen. Die nach unten

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gerichtete, auf die obere Stauwalze 13 ausgeübte Kraft kann auch durch eine zusätzliche Einrichtung, z. B. eine in ihrer Vorspannung einstellbare Feder, zur Verfügung gestellt werden. Diese Kraft kann dann auch an die Breite der Leiterplatte 2 und damit an die von der Leiterplatte 2 auf die obere Stauwalze 13 ausgeübte, nach oben gerichtete Kraft angepaßt werden.

In bestimmten Fällen ist es auch möglich, auf die vertikale Beweglichkeit der seitlichen Lagerzapfen 16 zur verzichten, so daß also bereits durch diese Maßnahme das im wesentlichen unverformte Abrollen der oberen Stauwalze 13 auf der unteren Stauwalze 12 außerhalb des Bereiches der Leiterplatte 2 gewährleistet ist. Die Leiterplatte 2 bahnt sich dann ihren Weg durch die Auflage 17 der oberen Stauwalze 13 allein aufgrund elastischer Deformation.

Claims

4317.4 - 1 ■:*..;· · ,·" · '··· &EEgr;&idigr; 11 · 1994 Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur Behandlung von platten- oder bogenförmigen Gegenständen, insbesondere von elektronischen Leiterplatten oder Multilayer-Innenschichten, mit einer Behandlungsflüssigkeit, mit

d) einem zweiten Stauwalzenpaar, welches an der gegenüberliegenden Seite der Behandlungskammer angeordnet ist und durch dessen Spalt die Gegenstände aus der Behandlungskammer austreten,

dadurch gekennzeichnet, daß
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e) mindestens eine Stauwalze (13) in mindestens einem Stauwalzenpaar (12, 13) in seinem radial äußeren Bereich aus weichelastischem Material gefertigt ist;

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f) eine Einrichtung (15) vorgesehen ist, welche die im radial äußeren Bereich aus weichelastischem Material bestehende Stauwalze (13) so gegen die andere Stauwalze (12) des Stauwalzenpaares (12, 13) hält, daß beim Durchlauf eines Gegenstandes (2) durch das Stauwalzenpaar (12, 13) die im radial äußeren Bereich aus weichelastischem Material bestehende Stauwalze (13) im axialen Bereich des Gegenstandes (2) elastisch deformiert wird, in den anderen axialen Bereich dagegen weiterhin an der Mantelfläche der anderen Stauwalze (12) abläuft.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Drehachse der jeweils oberen Stauwalze vertikal beweglieh ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung nach Merkmal f) von dem Gewicht eines Kernes (15) der Stauwalze (13) gebildet wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Drehachse der jeweils oberen Stauwalze vertikal beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung nach Merkmal f) von einer Federeinrichtung gebildet wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Einrichtung nach Merkmal f) dadurch gebildet ist, daß die Achse der in ihrem radial äußeren Bereich aus weichelastischem Material bestehenden Stauwalze vertikal unbeweglich ist.