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Perforationsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Perforationsvorrichtung zum Perforieren von Komponententragerband oder Rohband, insbesondere zur Verwendung in einer Formvorrichtung zum Formen des Komponententrägerbandes aus dem Rohband.
Komponententrägerbänder werden dazu verwendet, elektronische Komponenten, beispielsweise Speicherchips, Chips mit integrierten Schaltkreisen, Widerstände, Kondensatoren etc. vom Hersteller der Komponenten zum
Verarbeiter der Komponenten zu transportieren. Zur Aufnahme der Komponenten umfasst ein solches Komponententragerband eine Vielzahl von Komponententaschen, die auf dem Band über dessen Länge verteilt nebeneinander angeordnet sind und als Aufnahmen für die Komponenten dienen.
Beim Hersteller der Komponenten werden die Taschen von Robotern maschinell mit den Komponenten befüllt, beim Verarbeiter werden die Komponenten dann ebenfalls maschinell von Robotern entnommen. Das maschinelle Befüllen bzw. Entnehmen erfordert, dass das Komponententräger- band synchron mit der Bewegung der Roboter transportiert wird, so dass der Roboter die zu befüllende bzw. zu entleerende Tasche immer in der richtigen Position vorfindet. Zu diesem Zweck umfassen die Befüll- bzw. Entladevorrichtungen eine Transporteinrichtung zum Transportieren des Komponententrägerbandes.
Solche Transporteinrichtungen umfassen ein oder mehrere Zahnräder mit Zähnen zum Eingriff in Transportlöcher des Komponententrägerbandes, auch Indexlöcher genannt. Die Indexlöcher sind in regelmäßigen Abständen entlang einer Bandkante oder beider Bandkanten des Komponententrägerbandes angeordnet. Ob eine einseitige oder beidseitige Lochung vor- liegt hängt dabei von der Breite der Bänder ab. Bänder mit Breiten von 8, 12, 16 und 24 mm haben häufig eine einseitige Lochung, solche ab 32 mm eine beidseitige.
Ein Komponententragerband mit einer einseitigen Lochung ist beispielsweise in Figur 4 dargestellt. Das Komponententragerband 20 umfasst eine Reihe von Komponententaschen 22, die über die Bandlänge verteilt in regelmäßigen Abständen in der Bandmitte ausgeformt sind. Zwischen den Komponententrägertaschen 22 und den Kanten 23 des Komponententrägerbandes 20 verbleibt dabei jeweils ein Seitenstreifen, von denen beim in Figur 4 dargestellten Komponententragerband einer eine Transport- oder Indexlochung 24 aufweist.
Die Lochung des Komponententrägerbandes wird entweder vor dem Ausformen der Komponententrägertaschen im Rohband oder nach dem Ausformen der Komponententrägertaschen im fertigen Komponententragerband erzeugt. Zum Erzeugen der Lochung werden beispielsweise sich zyk- lisch öffnende und schließende Werkzeuge verwendet, mit denen die Löcher in den oder die Seitenstreifen des Trägerbandes gestochen oder gestanzt werden.
Eine alternative Vorrichtung zum Erzeugen der Lochung ist in EP 0 809 925 beschrieben. Dort wird die Lochung erzeugt, indem gleichzei- tig mit den Komponententaschen in der Mitte des Bandes Vertiefungen im Seitenstreifen ausgeformt werden, die zu einer vorderen Oberfläche des Komponententrägerbandes hin offen sind und einen Boden aufweisen, der über die rückwärtige Oberfläche des Trägerbandes vorsteht. Mit einer Klinge werden die Böden der Vertiefungen abgetrennt, so dass die Lochung im Trägerband entsteht.
Dem Fachmann stellt sich die Aufgabe, eine alternative Perforationsvorrichtung zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch eine Perforationsvorrichtung zum Perforieren eines Komponententrägerbandes oder eines Rohbandes als Ausgangsma- terial für das Komponententragerband nach Anspruch 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Perforationsvorrichtung umfasst eine mit einem Antrieb versehene, Stacheln aufweisende Stachelwalze und eine durch die Stachelwalze angetriebene, Löcher für den Eingriff der Stacheln aufweisende Lochwalze. Die Lochwalze und die Stachelwalze sind dabei derart gestaltet und zueinander angeordnet, dass das Komponententragerband bzw. das Rohband zwischen beiden hindurchzuführen ist und im Betrieb die Stachelwalze die Lochwalze durch den Eingriff der Stacheln in die Löcher antreibt. Beim Antreiben der Lochwalze perforieren die Stacheln der Stachelwalze das zwischen den Walzen befindliche Komponententräger- band bzw. Rohband. Anstatt einer Stachelwalze kann auch ein Stachelrad
oder ein Stachelring Verwendung finden. In ähnlicher Weise kann statt einer Lochwalze auch ein Lochrad oder ein Lochring mit Löchern in der Um- fangsf lache vorhanden sein.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass die in der Einleitung beschriebenen Lochvorrichtungen bzw. Perforationsvorrichtungen ein sich zyklisch schließendes und öffnendes Werkzeug umfassen und dass ein solches Werkzeug nur eine bestimmte Anzahl von Hüben pro Stunde zu- lässt. Diese Anzahl an Hüben beschränkt die Geschwindigkeit, mit der das Perforieren des Bandes durchgeführt werden kann.
Die erfindungsgemäße Perforationsvorrichtung kann gleichzeitig das Band antreiben und lochen. Außerdem ist, da kein zyklischer Ablauf nötig ist, eine Lochung mit einer hohen Geschwindigkeit möglich.
Da die Lochwalze von der Stachelwalze angetrieben wird, ist eine zusätzliche Synchronisiervorrichtung zum Synchronisieren der Drehung der Sta- chelwalze mit derjenigen der Lochwalze entbehrlich.
Das Antreiben der Lochwalze durch die Stachelwalze kann gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung dadurch realisiert werden, dass auf der Um- fangsfläche der Stachelwalze die Stacheln mit einem festen Winkelabstand verteilt sind und die Stachelwalze bei einem vorgegebenen Radius der Lochwalze einen derartigen Radius sowie einen derartigen Abstand von der Lochwalze aufweist, das während der Drehung der Stachelwalze jederzeit mindestens ein Stachel in eines der Löcher der Lochwalze eingreift. Der Durchmesser der Stachelwalze und der Winkelabstand der Stacheln sind außerdem vorteilhafterweise so gewählt, dass die Perforation des Komponententrägerbandes bzw. des Rohbandes einen vorgegebenen, insbesondere standardisierten Lochabstand aufweist. Der Lochabstand ist hierbei von Lochmitte zu Lochmitte zu messen. Vorzugsweise beträgt der standardisierte Lochabstand 4 mm.
Vorteilhafterweise ist der Abstand zwischen der Stachelwalze und der Lochwalze derart gewählt, dass Komponententrägerbänder bzw. Rohbänder mit verschiedenen Banddicken zwischen der Stachelwalze und der Lochwalze hindurchführbar sind. Vorteilhafterweise beträgt der Abstand mehr als 0,3 mm und insbesondere mindestens 0,6 mm. Diese Ausgestaltung ermöglicht das Bearbeiten von verschiedenen Banddicken, die gemäß der DIN-Norm IEC286 III im Bereich von 0,3 - 0,6 mm liegen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist außerdem ein Führungselement, beispielsweise eine Führungswalze, vorhanden, welches das Komponententragerband bzw. das Rohband im Betrieb definiert zwischen der Stachelwalze und der Lochwalze führt. Insbesondere ist das Führungselement so ausgestaltet und angeordnet, dass das Band entlang eines Um- fangsabschnitt.es der Lochwalze geführt wird, der einem Viertel des Um- fangs der Lochwalze entspricht. Mit anderen Worten, das Band wird durch die Lochwalze im Zusammenspiel mit dem Führungselement um 90° abgelenkt. Mit dem Führungselement lässt sich insbesondere, wenn die Perforationsvorrichtung zur Verarbeitung verschiedener Banddicken ausgelegt ist, sicherstellen, dass das Band im Betrieb immer eine für die Lochung günstige Lage einnimmt, beispielsweise immer an einem Teil der Umfangsfläche der Lochwalze anliegt. Vorteilhafterweise ist das Führungselement als eine Führungswalze ausgestaltet, die im Betrieb das Komponententragerband bzw. das Rohband an die Lochwalze andrückt. Neben dem Führen des Bandes erleichtert diese Ausgestaltung das Lösen des Bandes von den Stacheln der Stachelwalze.
In noch einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich die Perforationsvorrichtung dadurch aus, dass die Stacheln der Stachelwalze zumindest in ihrem in die Löcher der Lochwalze eingreifenden Abschnitt einen Stacheldurchmesser aufweisen, der kleiner ist als der Lochdurchmesser der Löcher, wobei das Verhältnis von Stacheldurchmesser zu Loch- durchmesser zwischen 0,960 und 0,975 beträgt. Diese Ausgestaltung beugt einem Verklemmen der Stacheln beim Eingreifen in die Löcher der
Lochwalze vor. Die Stacheln der Stachelwalze können alternativ auch einen über ihre gesamte Länge gleichförmigen Stacheldurchmesser aufweisen. Löcher und Stachel können auch einen anderen als runden Querschnitt haben, so dass sich der Begriff „Durchmesser" im vorliegenden Fall auch auf nicht runde Querschnitte bezieht.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Löcher der Lochwalze Kanten auf, die in Umfangsrichtung der Lochwalze als Schneiden ausgebildet sind. Die Schneiden führen dazu, dass beim Perforieren an der der Lochwalze zugewandten Seite des Komponenten- trägerbandes bzw. des Rohbandes entstehende Unebenheiten in einem Arbeitsschritt zusammen mit dem Perforiervorgang entfernt werden. Damit lassen sich im Bereich der Löcher ebene Bandflächen erzielen. Außerdem hilft die Schneide, ein Verklemmen der Stacheln in den Löchern aufgrund von in die Löcher hineinragendem Bandmaterial zu vermeiden.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Stacheln aus einem Material hergestellt sind, das mindestens so hart ist, wie das Material an der Umfangs- fläche der Lochwalze. In einer solchen Ausgestaltung der Erfindung schärft der ständig wiederkehrende Eingriff der Stacheln in die Löcher beim Perforiervorgang die Schneiden an den Lochkanten.
In noch einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Lochwalze als Hohlwalze ausgestaltet. Die Ausgestaltung als Hohlwalze spart gegenüber einer Vollwalze Material. Außerdem verringert sie die Masse der Lochwalze und somit die von der Stachelwalze anzutreibende Masse, so dass eine geringere Antriebskraft als bei einer Lochvollwalze ausreichend ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante weist die Perforationsvorrichtung mehrere, bezüglich ihrer Umfangsrichtung nebeneinander angeordnete Paare von Stachel- und Lochwalzen auf. Alternativ dazu weist eine vorteilhafte Stachelwalze auf wenigstens zwei seitlich beabstandeten Umfangslinien der Stachelwalze verteilte Stacheln auf und eine entspre- chende Lochwalze entsprechend den Stacheln auf wenigstens zwei Um-
fangslinien der Lochwalze verteilte Löcher, so dass der Abstand jeweils von Stacheln und Löchern sowohl in Umfangsrichtung als auch parallel zur jeweiligen Rotationsachse ein Eingreifen der Stachel in die Löcher bei rotierender Stachel- und Lochwalze erlaubt. Mehrere nebeneinander angeord- nete Paare von Stachel- und Lochwalzen oder Paare von Stachel- und Lochwalzen, die nicht nur auf einer Umfangslinie angeordnete Stachel bzw. Löcher aufweisen, sondern auf wenigstens zwei seitlich beabstandeten Umfangslinien bieten die Möglichkeit, in ein Roh- oder Komponententragerband nicht nur eine sondern mehrere parallele Perforationslinien zu formen. Vorzugsweise ist der Perforationsvorrichtung eine Schneidvorrichtung nachgeordnet, die dazu ausgebildet ist, das Roh- oder Komponententragerband zwischen den Perforationslinien in Längsrichtung zu teilen. Auf diese Weise können aus einem Rohband mehrere perforierte Bänder erzeugt werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen.
Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer perspektivischen Ansicht.
Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung in einem senkrechten Schnitt.
Figur 3 zeigt noch eine weitere Ausführungsform in perspektivischer Darstellung.
Figur 4 zeigt einen Ausschnitt eines Komponententrägerbandes mit einer Transportlochung.
In Figur 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung in einer perspektivischen Darstellung gezeigt. Die erfindungsgemäße Perforationsvorrichtung umfasst ein Stachelrad 1 , das von einem Abtrieb (nicht
dargestellt) um eine erste Achse 2 zu drehen ist und eine Lochwalze 5, die um eine zweite, zur ersten Achse 2 parallele Achse 6 drehbar gelagert ist.
Aus der Umfangsfläche des Stachelrades 1 stehen in gleichmäßigem Winkelabstand verteilte Stacheln 3 in radialer Richtung vor. Die Stacheln 3 der Stachelwalze 1 befinden sich dabei nicht in der Mitte der Umfangsfläche, sondern in der Nähe von einem ihrer beiden Ränder.
Die Lochwalze 5, die hier als Hohlwalze ausgebildet ist, weist in ihrer Umfangsfläche eine Anzahl Löcher 7 auf. Diese Löcher sind auf der Umfangsfläche der Lochwalze 5 derart angeordnet, dass die Stacheln 3 der Sta- chelwalze bei einer Drehung der Stachelwalze 3 in die Löcher 7 der Lochwalze 5 nacheinander eingreifen und die Lochwalze 5 dadurch antreiben, so dass dieser durch die Drehung der Stachelwalze 1 eine Drehung im zur Stachelwalze 1 entgegengesetzten Drehsinn vermittelt wird.
Nicht dargestellt in Figur 1, aber in der Ausführungsform vorhanden, ist ein Antrieb zum Antreiben der Stachelwalze 1.
Mit Bezug auf Figur 2 wird nun eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Elemente, die mit entsprechenden Elementen der ersten Ausführungsform übereinstimmen, sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Die Vorrichtung der zweiten Ausführungsform umfasst neben dem Stachelrad 1 mit den radial vorstehenden Stacheln 3 und dem Lochrad 5 mit den Löchern 7 in der Umfangsfläche eine Führungswalze 12, die ein im Betrieb zwischen der Stachelwalze 1 und der Lochwalze 5 geführtes Band 10, im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Rohband, an die Umfangsfläche der Lochwalze 5 andrückt. Die Führungswalze 12 ist dabei um eine zu den Achsen der Stachelwalze 1 und der Lochwalze 5 parallelen Achse drehbar gelagert, aber nicht selber angetrieben. Alternativ kann die Führungswalze 12 jedoch auch mit einem eigenen Antrieb versehen sein, der den Trans-
port des Bandes 10 und das Lösen des Bandes 10 von den Stacheln 3 unterstützt.
Im Betrieb wird das zu lochende Band 10, das in Pfeilrichtung zwischen der Stachelwalze 1 und der Lochwalze 5 geführt ist, bei der Drehung der Sta- chelwalze 1 von den Stacheln 3 gelocht. Gleichzeitig sorgt die sich drehende Stachelwalze 1 für den Transport des Bandes 10, indem sie ihm über die Stacheln 3 einen Vortrieb vermittelt.
Die Führungswalze 12 ist vorteilhafterweise so angeordnet, dass das Band 10 über einem Viertel des Umfanges der Lochwalze 5 an dieser anliegt. Dies bedeutet, dass das Band 10 durch die Führungswalze 12 um 90° aus derjenigen Richtung, aus der es zwischen die Stachelwalze 1 und die Lochwalze 5 eingeführt wird, abgelenkt wird.
In Umfangsrichtung weisen die Löcher 7 der Lochwalze 5 Schneidkanten auf, die dazu dienen, etwaige beim Lochen entstehende Vorsprünge und Unebenheiten an der der Lochwalze 5 zugewandten Seite des Bandes 10 zu beseitigen. Sind die Stacheln 3 aus einem härteren Material hergestellt als die Umfangsfläche der Lochwalze, so werden die Schneidkanten durch den Eingriff der Stacheln 3 im Betrieb ständig geschärft.
Der Abstand zwischen der Lochwalze 5 und der Stachelwalze 1 , die Länge der Stacheln 3 sowie der Winkelabstand der Stacheln 3 voneinander und der Radius des Stachelrades 1 sind bei gegebenem Radius der Lochwalze 5 und gegebenem Abstand der Löcher 7 auf der Umfangsfläche der Lochwalze so gewählt, dass ein Stachel 3 der Stachelwalze 1 den Eingriff in eines der Löcher der Lochwalze 5 erst dann löst, wenn zumindest der fol- gende Stachel 3 bereits in das folgende Loch 7 der Lochwalze eingreift.
Der Radius der Löcher 7 ist etwas größer gewählt als der Durchmesser der Stacheln 3, damit sich die Stacheln 3 in den Löchern 7 nicht verkanten. Vorzugsweise beträgt der Stacheldurchmesser zwischen 1 ,48 mm und 1,50
mm und der Lochdurchmesser 1,54 mm bei einem Lochabstand auf dem Umfang der Lochwalze 5 von 4,017 mm (von Lochmitte zu Lochmitte).
Ein weiteres Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Perforationsvorrichtung ist in Figur 3 dargestellt. Die in Figur 3 dargestellte Ausfüh- rungsform der Perforationsvorrichtung unterscheidet sich von der in Figur 2 dargestellten dadurch, dass die Stachelwalze 1' in der Nähe beider Kanten ihrer Umfangsfläche in radialer Richtung vorstehende Stacheln 3 aufweist. Entsprechend weist die Lochwalze 5' ebenfalls in der Nähe beider Kanten ihrer Umfangsfläche eine Anzahl gleichmäßig voneinander beabstandeter Löcher 7 auf. Die in Figur 3 dargestellte Ausführungsform ist dazu gedacht, breite Bänder zu lochen, die an beiden Bandkanten mit einer Lochung zu versehen sind, wohingegen das in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel dazu gedacht ist, Bänder, wie in Figur 4 dargestellt, mit einer einseitigen Lochung zu versehen.