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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen eines
viskosen oder pastenartigen Materials durch Öffnungen in einer Schablone hindurch
auf ein unter der Schablone befindliches Substrat und eignet sich
besonders zur Aufbringung von Lötpaste
auf eine Leiterplatte zur Herstellung einer gedruckten Leiterplatte
oder zur Aufbringung eines Klebstoffs oder eines anderen Haftvermittlers durch
eine Schablone hindurch auf ein Substrat. Die vorliegende Erfindung
betrifft auch eine Adaptervorrichtung für eine Lötpastenaufbringungsvorrichtung mit
einem Vorratsbehälter
für die
Lötpaste
und ist insbesondere zur Verwendung mit der Aufbringungsvorrichtung
gemäß vorliegender
Erfindung gedacht.
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In
der
GB 2341347 und insbesondere
in den
21-
24 und
35 dieser Schrift ist die Verwendung einer
Dichtung oder einer Abdichtfolie
55 mit einem durchgehenden,
federnd hinterlegten Umfang offenbart, die einen inneren, mit einer Öffnung versehenen Bereich
definiert, durch den hindurch Paste nach unten auf eine darunter
befindliche Schablone gepresst wird. Dabei ist ein „Schuh" oder Abstandselement
85 um die Folie 55 herum vorgesehen. Vor der Folie
55 befindet
sich ein Raum
62 mit höherem
Druck, der durch eine Vielzahl von Druckverringerungsräumen
61,
52', die zur Verringerung
des zur Beibehaltung der charakteristischen Eigenschaften der Paste
erforderlichen Drucks in der über
ihnen befindlichen Paste vorgesehen sind, von einem Pastenraum
63 mit
niedrigerem Druck getrennt ist.
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Die
oben beschriebene bekannte durchgehende Abdichtfolie mit federnder
Hinterlegung und einem Abstandsmittel hat sich als außerordentlich
effektiv und vorteilhaft erwiesen.
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Es
gibt ebenfalls bekannte Lötpastenkartuschen
zur Verwendung bei anderen Arten von Pastenaufbringungsvorrichtungen,
wobei diese Vorrichtungen nicht vollkommen zufriedenstellend sind
und die Kartuschen einen länglichen,
horizontal verlaufenden Behälter
mit allgemein rechteckigem Umriss mit einem offenen Oberteil und
einem mit mehreren Öffnungen
versehenen Unterteil umfassen und wobei in diesem Behälter ein ähnlich rechteckiges Druckelement
oder ein Kolben über
der darin enthaltenen Lötpaste
angeordnet werden kann. Unter der Wirkung einer speziell konstruierten
pneumatischen Druckvorrichtung kann der an einer Druckmaschine für Lötpaste angebrachte
Kolben nach unten verschoben werden, um in dem Behälter enthaltene
Lötpaste über die Öffnungen
im Behälterunterteil
in die bekannte, weniger effektive Aufbringungsvorrichtung hineinzupressen,
welche nicht die durchgehende Folie aufweist.
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Pneumatische
Zylinder
80 gemäß
16 der
auf die Novatec SA übertragenen
US 6,171,399 und eine Druckquelle
2 gemäß
1 der
internationalen Patentanmeldung PCT/GB95/103002 der Ford Motor Company
stellen Beispiele weiterer Triebkraftmittel zusätzlich zu den Hin- und Herbewegungsmechanismen
der Druckmaschine dar, die zum Herausdrücken von Paste aus der Aufbringungsvorrichtung erforderlich
sind.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine vorteilhafte verbesserte Ausgabe-
oder Aufbringungsvorrichtung, die zur Verwendung mit bereits existierenden
horizontal verlaufenden Behältern
oder Vorratsbehältern
oder ähnlichen
Behältern
oder Vorratsbehältern
geeignet ist, sowie auch eine neuartige Kombination aus Pastenbehälter/Vorratsbehälter und
Aufbringungsvorrichtung, die vorzugsweise zur Entsorgung nach Gebrauch
gedacht ist.
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Dementsprechend
stellt die vorliegende Erfindung eine Aufbringungsvorrichtung, an
die ein Hin- und Herbewegungsmechanismus einer Druckmaschine für viskoses
Fluidmaterial zur Anlage kommt oder an der dieser Mechanismus angebracht
ist, wobei die Aufbringungsvorrichtung zur Aufbringung eines viskosen
Fluidmaterials auf eine unter ihr liegende Oberfläche dient
und folgendes umfasst: einen Körper
mit einem Durchgang mit einem oberen Fluideinlass, der am Körper entlang
verläuft,
einem unteren Fluidauslass, der am Körper entlang verläuft, und ein
Druckverringerungsmittel zwischen dem Einlass und dem Auslass des
Körpers
zur Verringerung des Drucks des Fluidmaterials; eine Dichtung oder
Abdichtfolie zum randseitigen Abdichten des Auslasses des Körpers gegen
eine Schablone beim Aufdrücken auf
diese; einen länglichen,
horizontal verlaufenden Vorratsbehälter für Fluidmaterial, der mit einer
oberen Seite des Körpers
ausgebildet oder lösbar
an dieser angebracht ist und in Fluidverbindung mit dem Einlass
des Körpers
steht; und einen im Vorratsbehälter
verlaufenden verschiebbaren Kolben zum Herausdrücken von Fluidmaterial aus
dem Vorratsbehälter
und in den Einlass des Körpers
und – über das Druckverringerungsmittel – zum Auslass
des Körpers,
wobei der Kolben durch den Hin- und Herbewegungsmechanismus der
Druckmaschine von oben derart betätigt werden kann, dass er von
diesem verschoben werden kann, und wobei die Aufbringungsvorrichtung
keine weitere getrennte Triebkraftquelle oder Rohrleitungsmittel
für eine
derartige Verdrängung
aufweist und diese auch nicht benötigt.
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Bei
einer Ausführungsform
dient die Aufbringungsvorrichtung zum Angestoßenwerden durch oder zur Befestigung
an den horizontalen und den vertikalen mechanischen Verschiebungs-/Hin-
und Herbewegungsmitteln, die bislang für die Druckrakel einer Druckmaschine
für Lötpaste oder
einer Druckmaschine für
anderes viskoses Fluidmaterial dienten, wobei die Aufbringungsvorrichtung
einen Körper
mit einem Durchgang mit einem oberen Fluideinlass, der am Körper entlang
verläuft,
und mit einer unteren Fluidauslassöffnung in seinem unteren Bereich,
die am Körper
entlang verläuft,
umfasst, wobei zwischen dem Einlass und dem Auslass ein Druckverringerungsmittel
zur Druckverringerung im Fluidmaterial vorgesehen ist, eine Dichtung
oder Abdichtfolie zum randseitigen Abdichten des Auslasses gegen
eine Schablone vorhanden ist, indem diese auf die darunter liegende
Schablonenoberfläche
gedrückt
wird, wobei die Dichtung oder Folie aus einer Lage flexiblen Materials
mit einem ununterbrochenen oder durchgehenden, keine Öffnung aufweisenden äußeren Teil
gebildet ist, der um den Rand des Auslasses herum verläuft und
eine innere Öffnung
oder einen mit Öffnung
versehenen inneren Bereich der Dichtung oder Folie umgibt, und einen
länglichen,
horizontal verlaufenden Vorratsbehälter für Fluidmaterial, der mit der
oberen Seite des Hauptkörpers
ausgebildet oder an dieser lösbar
befestigt ist und derart verläuft,
dass er mit dem Einlass des Hauptkörpers in Verbindung steht,
oder einen Fluidauslass bzw. -auslasse an und entlang seiner unteren
Seite in Verbindung mit dem Einlass des Hauptkörpers aufweist, und ein in
dem Vorratsbehälter
verlaufender verschiebbarer Kolben zum Herausdrücken von Fluid aus dem Vorratsbehälter oder
dem bzw. den Auslass(en) des Vorratsbehälters und in den Fluideinlass am
Hauptkörper
hinein und dann über
das Druckverringerungsmittel an den von der Verschlussdichtung oder
-folie gebildeten Auslass; wobei der Kolben für ein oder mehrere mechanisches)
Drückelement(e) von
oben zugänglich
oder durch diese betätigbar
ist, wobei diese Elemente mit den mechanischen Verschiebungs-/Hin-
und Herbewegungsmitteln der Druckmaschine für die zuvor entfernten Rakel
verbunden werden oder an diesen zur Anlage kommen können, so
dass sie von diesen verschoben werden können, und die Aufbringungsvorrichtung
keine weitere Triebkraftquelle für
eine derartige Verschiebung aufweist und weder eine solche noch
ein Rohrleitungsmittel für
ein derartige Triebkraftquelle zur Verschiebung benötigt (z.B.
kein spezifisches pneumatisches oder hydraulisches Verschiebungsmittel)
und lediglich mechanisch übertragene
Verschiebungskräfte
von dem mechanischen Verschiebungs-/Hin- und Herbewegungsmittel
der Druckmaschine empfängt.
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Die
Aufbringungsvorrichtung der Erfindung dient vorrangig zur Verwendung
bei einer Druckmaschine für
Lötpaste,
bei der im Normalfall oder bislang zwei Rakel zum Gleiten auf der
Metallschablone vorgesehen sind bzw. waren, welche auf zwei abwechselnd
nach oben/nach unten hin und her bewegbaren Schubelementen oder
Jochen angebracht sind, die von einem vertikalen oder Hin- und Herbewegungsmechanismus
gehalten werden, welcher seinerseits wiederum horizontal auf einem
Schlitten hin und her bewegbar ist. Die Rakel werden von den Jochen
entfernt und normalerweise durch zwei längliche Andrück- oder
Schiebeblätter
ersetzt, welche abwechselnd auf den verschiebbaren Kolben des länglichen
Pasten-Vorratsbehälters
einwirken, vorzugsweise über
eine Druckverteilerplatte, die den Druck über den Kolben quer zu dessen
Erstreckungsrichtung verteilt, um jedwede Kippbewegung des Kolbens
nach hinten bzw. nach vorne zu minimieren. (Bei einigen Druckmaschinen
ist nur ein sich abwechselnd nach oben und nach unten bewegendes
Element vorgesehen und die Aufbringungsvorrichtung kann daran aufgehängt sein).
Es ist vorgesehen, dass die Schiebeblätter, beispielsweise indem sie
gekrümmt
oder an einer Nocke angebracht sind oder sich auf andere Weise schaukelnd
bewegen, zusätzlich
zum Herunterdrücken
auch eine abwechselnde Kippverschiebung des Kolbens an dessen Länge entlang
bewirken, d.h. von Seite zu Seite, und eine derartige seitliche
Schaukel- oder Kippbewegung ist zur Verbesserung bzw. zur Beibehaltung
der charakteristischen Eigenschaften der Lötpaste vorgesehen.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung betrifft eine derartige Schablonendruckmaschine
für Lötpaste in
Kombination mit der Aufbringungsvorrichtung. Dabei versteht sich,
dass bei einer derartigen Kombination aufgrund der von den Schubplatten
ausgeübten
Kraft zur Ausübung
eines Drucks und einer Triebkraft die Aufbringungsvorrichtung und der
Vorratsbehälter
nicht nur horizontal über
die Oberfläche
der Schablone hin- und herbewegt werden, sondern auch ein nach unten
gerichteter Druck auf den verschiebbaren Kolben ausgeübt wird,
um den Druck aufzubringen, der zum Aufrechterhalten des dichten
Kontakts der Dichtung oder der Abdichtfolie zu der darunter liegenden
Schablone und zum Herausdrücken
der Lötpaste
aus dem Vorratsbehälter
und durch die Öffnungen
in der Schablone hindurch auf eine darunter liegende Leiterplatte
oder ein anderes darunter liegendes elektronisches Bauteil oder
Substrat erforderlich ist. Bislang waren für diese Zwecke separate Verschiebungsmittel
vorgesehen. Es ist zu beachten, dass der zum Schieben der Aufbringungsvorrichtung über die
Schablone hinweg erforderliche horizontale Druck und der zum Beibehalten
des dichten Kontakts der Folie mit dieser erforderliche vertikale
Druck horizontal bzw. vertikal über die
Schubplatten durch die Paste hindurch angelegt wird und erheblich
stärker
ist, als es zur Ausgabe der Paste durch die Schablone hindurch erforderlich
ist, und somit wurde festgestellt, dass ein Druckverringerungsmittel,
vorzugsweise in Form eines engen länglichen Schlitzes, benötigt wird.
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Gemäß einer
Ausführungsform
umfasst die Aufbringungsvorrichtung einen Hauptkörper mit einem Durchgang mit
einem oberen Fluideinlass und mit einer Fluidauslassöffnung in
seinem unteren Bereich und mit einer Dichtung oder Abdichtfolie
zum Abdichten der Auslassöffnung
gegen die darunter liegende Oberfläche, wobei die Dichtung oder
Folie aus einer Lage flexiblen Materials gebildet ist, bei der ein ununterbrochener
oder durchgehender, keine Öffnung
aufweisender äußerer Teil
um den Umfang des Auslasses herum verläuft und eine innere Öffnung oder
einen mit Öffnung
versehenen inneren Bereich der Dichtung oder Folie umgibt; gekennzeichnet durch
das Merkmal, dass der Hauptkörper
ein plattenartiges Element ist, welches der Form des Unterteils
eines länglichen
Vorratsbehälters
für Paste
oder anderes viskoses Material angepasst ist, um auf diesen abdichtend
andrückbar
zu sein, und ein Mittel zur Anbringung des Hauptkörpers am
Vorratsbehälter aufweist,
und dass der obere Fluideinlass eine längliche Öffnung ist, die über einen
Großteil
der Länge des
Gehäuses
hinweg verläuft.
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Bei
einer Ausführungsform
sind der Hauptkörper
und der ein viskoses Material enthaltende Vorratsbehälter und
das Auslassabdichtmittel als Einheit oder einstückig ausgebildet und umfassen
einen länglichen
horizontal verlaufenden Vorratsbehälter für viskoses Material, der an
seinem Oberteil offen ist und einen länglichen, horizontal verlaufenden,
vertikal oder im Wesentlichen vertikal verschiebbaren Kolben aufweist,
welcher abdichtend im Vorratsbehälter
gleiten kann, sowie eine längliche,
horizontal verlaufende Öffnung
oder andere Öffnung
bzw. Öffnung(en)
im Unterteil des Vorratsbehälters,
die Auslassmittel und Druckverringerungsmittel für das viskose Material bei
dessen Verdrängung
nach unten durch den Kolben bilden, und bei dem diese Öffnung (bzw. Öffnungen)
umfangsseitig aus flexiblem Material besteht und nach unten verläuft und
eine abdichtende Oberfläche
aus flexiblem Material bildet, wobei diese Oberfläche als
ununterbrochener oder durchgehender, keine Öffnung aufweisender äußerer Abschnitt
verläuft,
der um den Umfang der Auslassöffnung
bzw. -öffnungen
herum verläuft
und mit der Oberfläche
einer darunter liegenden Schablone in abdichtenden Kontakt oder
in Anlage gebracht werden kann, und Abstandshaltermittel, die vom Boden des
Vorratsbehälters
nach unten und außerhalb
der abdichtenden Oberfläche
auf mindestens zwei gegenüberliegenden
Seiten verlaufen, um das Ausmaß der
Durchbiegung der abdichtenden Oberfläche nach oben beim Aufdrücken dieser
auf eine darunter liegende Schablonenoberfläche zu begrenzen.
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Gemäß einer
Ausführungsform
schließt
die vorliegende Erfindung auch die Kombination aus der Aufbringungsvorrichtung
und einer Siebdruckmaschine für
Lötpaste
ein, welche ein erstes Hin- und Herbewegungsmittel zur Bewirkung
von Hin- und Herverschiebungen in einer horizontalen Richtung aufweist
und ein zweites Hin- und Herbewegungsmittel zur Bewirkung einer
vertikalen oder nach oben/nach unten verlaufenden Hin- und Herbewegung
eines Druckelements trägt,
oder zur Bewirkung abwechselnder vertikaler oder nach oben/nach
unten verlaufender Hin- und Herbewegungen von zwei Druckelementen,
wobei die Aufbringungsvorrichtung einen Lötpasten-Vorratsbehälter mit
einem Pastenverdrängungselement über der
Paste aufweist, welches unter der Wirkung eines derartigen Druckelements
bzw. -elementen verschiebbar ist, um Paste nach unten durch Mittel
zur Druckverringerung in der Paste (die Teil der Vorrichtung sind)
hindurch an einen Auslass zu verdrängen, welcher im Gebrauch abdichtend über eine
unterstützende
Druckschablone hinweg verschoben werden kann, und das bzw. die Druckelement(e)
den nach unten gerichteten Druck mittels der Paste bereitstellen,
um einen dichten Kontakt der Aufbringungsvorrichtung an der Schablone
zu bewirken, und auf die Aufbringungsvorrichtung einwirken, um deren
horizontale Verschiebungen zu bewirken.
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Auf
dem Weg zu einer Weiterentwicklung wurde festgestellt, dass bei
bestimmten Siebdruckmaschinen für
Lötpaste,
bei denen die oben erwähnte
Aufbringungsvorrichtung oder andere Aufbringungsvorrichtungen zum
Einsatz kommt bzw. kommen, und insbesondere bei hochentwickelten
Maschinen mit Druckrückkopplungsregelkreisen
oder geschlossenen Rückkopplungsregelkreisen,
das oder die Drückelement(e)
normalerweise nicht in der Lage sind, das erforderliche Ausmaß der Verschiebung
nach unten zu bewirken, um den Kolben in ausreichendem Maße zu bewegen,
da derartige Maschinen anfänglich
nur für
ein begrenztes Maß einer
vertikalen Verschiebung eingestellt sind. Wird dieses Maß überschritten
(was normalerweise die Abnutzung eines bisherigen bekannten Rakels
anzeigte), dann schaltet sich die Druckmaschine ab und arbeitet nicht
mehr. Obwohl dieses Abschaltmerkmal außer Kraft gesetzt werden kann
und die Maschine reaktiviert werden kann, kann sich dieser Prozess
als schwierig erweisen, und es ist Aufgabe eines weiteren Merkmals
der vorliegenden Erfindung, eine Adaptervorrichtung bereitzustellen,
die es ermöglicht, dass
Aufbringungsvorrichtungen und/oder längliche Vorratsbehälter für Lötpaste,
einschließlich
eines verschiebbaren länglichen
Kolbens, ohne Weiteres von den Drückelementen einer großen Vielfalt
von Siebdruckmaschinen für
Lötpaste
verschoben werden können.
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Gemäß einer
Ausführungsform
schließt
die vorliegende Erfindung die Aufbringungsvorrichtung und eine einfache
Form von Adapter ein, welcher rein mechanisch ist und keine Antriebsquelle
(beispielsweise pneumatischer, hydraulischer oder elektrischer Natur)
außer
der nach unten gerichteten Kraft benötigt, welche von dem bzw. den
Drückelement(en)
einer Druckmaschine für
Lötpaste
oder ein anderes viskoses Fluid ausgeübt wird, die bislang vielleicht mit
den bekannten Rakeln für
Lötpaste
versehen war. Auch kann in einigen Fällen der auf die Druckmaschine
ausgeübte
Gegendruck zu Schäden
an der Maschine führen.
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Bei
einer Ausführungsform
ermöglicht
die Adaptervorrichtung, dass auf die Aufbringungsvorrichtung, welche
zur Aufnahme eines länglichen
Vorratsbehälters
für Lötpaste oder
für ein
anderes Material, in dem ein länglicher
Kolben enthalten ist, welcher darin zur Verdrängung der Lötpaste oder des anderen Materials
verschiebbar ist, dient oder einen solchen aufweist, das eine oder
die mehreren vertikal verschiebbare(n) Drückelement(e) einer Siebdruckmaschine
für Lötpaste oder
für anderes
Material einwirken, wobei diese Siebdruckmaschine ein vorzugsweise
längliches
Kolbendruckelement umfassen, welches am Kolben des länglichen
Vorratsbehälters fixierbar
ist und über
mindestens eine Vorrichtung zur Ermöglichung einer Bewegung in
eine Richtung mit einem vorzugsweise länglichen Druckaufnahmeelement
verbunden ist, auf das die Drückelemente
einer Siebdruckmaschine in einer nach unten verlaufenden Richtung
einwirken sollen, wobei die Vorrichtung zur Ermöglichung einer Bewegung in
eine Richtung normalerweise nur eine Bewegung des Druckaufnahmeelements
in eine nach oben verlaufenden Richtung vom Kolbendruckelement weg
zulassen, und wobei bei jeder Verschiebung des Kolbendruckelements und
Aufnahmeelements nach unten im Vorratsbehälter enthaltene Lötpaste nach
unten und aus dem Vorratsbehälter
heraus gedrückt
wird, wobei das Druckaufnahmeelement vom Drückelement weg gespannt wird,
damit es im Anschluss an jede nach unten gerichtete Verschiebung
dieses nach oben in seine ursprüngliche
Stellung verschoben wird.
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Die
Oberfläche
des Druckaufnahmeelements, an der das Drückelement der Druckmaschine angreift,
hat vorzugsweise eine Höhe
oder befindet sich vorzugsweise auf einer Höhe oder wird vorzugsweise auf
eine Höhe
verschoben, dass im Betrieb die Verschiebung der Drückelemente
der Siebdruckmaschine nach unten nicht diejenige überschreitet,
welche die Maschine für
den normalen Betrieb ohne Unterbrechung des Maschinenbetriebs zulassen
kann. Daher ist es wichtig, dass die maximale Verschiebung nach
unten des Drückelements
und des Druckaufnahmeelernents während
jedes Abwärtshubs
der Maschine nicht die für
den normalen Bewegungsbereich der Drückelemente der Druckmaschine
zulässige überschreitet,
welche normalerweise ihr Ausmaß der
erwarteten Durchbiegung bekannter Rakel ist, z.B. bis zu 3 mm, wahrscheinlich
0,5 mm, d.h. innerhalb normaler Toleranzen. Für die erste Verdrängung der
druckaufnehmenden Paste oder eines anderen Fluids nach unten sind
die Aufbringungsvorrichtung und die Adaptervorrichtung derart ausgerichtet,
dass der Gegendruck in der Paste die Bewegung der Maschine nach
unten sicher begrenzt. Durch die Rückkehr des Druckaufnahmeelements
auf seine ursprüngliche
Höhe und
den Betrieb der Vorrichtung zur Ermöglichung einer Bewegung in
eine Richtung wird sichergestellt, dass die maximale Bewegung der Maschine
nach unten nicht überschritten
wird.
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Die
maximale Beabstandung zwischen dem Kolbendruckelement und dem Druckaufnahmeelement
wird vorzugsweise durch zwei voneinander beabstandete Fortsätze erzielt,
die vom Drückelement weg
und jeweils durch eine darüber
befindliche Öffnung
im Druckaufnahmeteil verlaufen, so dass sie auch als Führungsmittel
wirken und es ist eine Verbreiterung vorgesehen (beispielsweise
der Kopf eines Schraubelements oder herausragende unverlierbare
Metallkugeln einer Schnelllösevorrichtung),
welche das Ausmaß begrenzt,
in dem sich die zwei Elemente voneinander weg spannen lassen. Die
beiden Elemente können
optional beim Austausch von Vorratsbehältern voneinander getrennt
werden (durch Lösen
der Schraubelemente oder Zurückschieben der
Kugeln der Schnelllösevorrichtung).
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Vorzugsweise
ist das Mittel zur Ermöglichung
einer Bewegung in eine Richtung eine Kugelsperre (vorzugsweise mit
einer ringförmigen
Verjüngung
von 5° pro
Seite, d.h. einem eingeschlossenen Winkel von 10°) und hat den Vorteil gegenüber in eine
Richtung verlaufenden schrittweisen oder abgestuften Sperrvorrichtungen,
dass sie eine Bewegung in eine Richtung in jedem gewünschten
Ausmaß ermöglicht.
Jede Kugelsperre ist vorzugsweise dadurch lösbar, dass eine Kugelverdrängungskappe nach
unten geschraubt oder gedrückt
wird, welche die Kugeln nach unten verdrängt, um die diese von der Verjüngung zu
lösen und
eine Bewegung in zwei Richtungen zu ermöglichen.
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Das
Druckaufnahmemittel der Adaptervorrichtung liegt normalerweise auf
dem Oberteil des Pasten-Vorratsbehälters auf oder wird zu einer
Stellung über
diesem abgelenkt, und das Drückelement wirkt
auf den Kolben des Pasten-Vorratsbehälters und wird dadurch nach
unten verdrängt,
dass eine Kraft vom Drückelement
der Lötpasten-Druckmaschine
auf das Druckaufnahmeelement (wobei die Vorrichtung nachstehend
bisweilen als „Inkrementkappe" bezeichnet wird)
und dann die Vorrichtung zur Ermöglichung
einer Bewegung in eine Richtung und auf das Kolbendruckelement übertragen
wird.
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Das
Kolbendruckelement ist vorzugsweise länglich und flächengleich
zum Kolben des Vorratsbehälters,
und durch die Verbindung zwischen den beiden Elementen wird das
Kolbendruckelement derart geführt,
dass jedwede Kippneigung des Kolbens (unregelmäßig um seine horizontale Querachse
herum) minimiert oder reduziert wird.
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Gemäß einer
Ausführungsform
schließt
die vorliegende Erfindung die Kombination aus der Aufbringungsvorrichtung
und einer Adaptervorrichtung ein, um zu ermöglichen, dass auf die Aufbringungsvorrichtung,
die einen länglichen
Lötpasten-Vorratsbehälter mit
darin enthaltenem länglichen
Kolben, der zur Verdrängung
der Lötpaste
darin verschoben werden kann, aufnimmt oder aufweist, die vertikal verschiebbaren
Drückelemente
einer Siebdruckmaschine für
Lötpasten
einwirken, und die Adaptervorrichtung umfasst ein Druckaufnahmeelement,
das am länglichen
Vorratsbehälter
und/oder am Kolben der Aufbringungsvorrichtung angeordnet werden kann
und auf das die Drückelemente
einer Siebdruckmaschine in Abwärtsrichtung
einwirken sollen, und ein Kolbenverdrängungsmittel, das sich mit
dem Druckaufnahmemittel nach unten bewegt und die eine Verdrängung des
Kolbens nach unten bewirken, wenn auf das Druckaufnahmeelement die
Drückelemente
einwirken, um in dem Vorratsbehälter
enthaltene Lötpaste
nach unten zu drücken;
dabei sind die Oberflächen
der Adaptervorrichtung, an die die Drückelemente der Druckmaschine
angreifen, von einer oder auf einer Höhe oder sie sind innerhalb
eines begrenzten Bereichs verschiebbar, so dass im Betrieb die Verschiebung
der Drückelemente
der Siebdruckmaschine nach unten nicht diejenige überschreitet, welche
von der Maschine für
den normalen Betrieb zugelassen werden kann, ohne dass ihr Betrieb
unterbrochen werden muss. Der Verschiebung nach unten werden durch
den Gegendruck des viskosen Materials Grenzen gesetzt, da während jeden
Verlaufs der Aufbringungsvorrichtung auf der Maschine jeweils nur
eine geringe Menge des viskosen Materials abgegeben wird.
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Es
folgt nunmehr eine ausführlichere
Beschreibung anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen. Es zeigen:
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1 einen
schematischen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform der Erfindung;
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2 eine
auseinandergezogene Ansicht von oben auf die getrennten Bauteile
einer Ausführungsform
der Erfindung als praktische Umsetzung der schematisch dargestellten
Ausführungsform
von 1 einschließlich
dem Oberteil der Hauptkörperplatte
und darüber
befindlichen Teilen der Aufbringungsvorrichtung von 2 und 5;
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3 eine
Perspektivansicht der Vorrichtung von 2 von oben
und einer Seite, bei der eine der Schubplatten weggelassen wurde,
um die zinnenartig ausgeformte untere Druckverteilerplatte der verbleibenden
Schubplatte sichtbar zu machen;
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4 eine
Ansicht ähnlich
der von 3, bei der das obere, den Vorratsbehälter festklemmende
und verstärkende
Element weggelassen wurde;
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5 eine
Perspektivansicht von unten auf die oberen Schubplatten, bei denen
die zinnenartig ausgeformten Druckverteilerplatten (die sich normalerweise
am Boden befinden) einander gegenübergestellt vor der „Verzahnung" dargestellt sind;
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6 eine
invertierte Aufsicht auf die Schubplatten von 5 und
die miteinander verzahnten Druckverteilerplatten;
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7 eine
Strichzeichnungsansicht von oben auf den Hauptkörper von 2,
in der die Nut für
einen O-Dichtring zur Abdichtung mit dem Vorratsbehälter sowie
der mittig angeordnete Druckverringerungsschlitz zu sehen ist;
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8 eine
Aufsicht von unten auf den Hauptkörper der Vorrichtung von 2 und 7;
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9 eine
Perspektivansicht von unten, die das Unterteil des Hauptkörpers der
Aufbringungsvorrichtung (ohne die an der oberen Seite des Hauptkörpers angebrachten
Bauteile, die den Vorratsbehälter, das
Klemmgehäuse
und die Schubplatten umfassen) sowie die äußeren seitlichen Abstandselemente
mit zwischen diesen angeordneter und über dem durchgehenden O-Ring
liegender durchgehender Abdichtfolie mit dem mittig angeordneten
Druckverringerungsschlitz und Endlückenfüllerelementen zeigt;
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10 eine
auseinandergezogene Perspektivansicht der voneinander getrennten
Komponenten der Teile von 9, die das
Unterteil der Hauptkörperplatte
und die damit verbundenen Teile umfassen;
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11 eine
schematische Schnittansicht durch eine alternative Ausführungsform
der Erfindung, bei der das Druckverringerungsmittel und das durchgehende
Abdichtfolienmittel ebenso wie die seitlichen Abstandshalterschuhe
einstückig
im Unterteil der Pasten-Vorratsbehälterkartusche
ausgebildet sind;
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12 eine
Perspektivansicht von oben und einem Ende einer Arbeitsversion einer
Ausführungsform
der Adaptervorrichtung gemäß dem zweiten Merkmal
der Erfindung, welche zwei Anpressleisten zeigt, von denen eine
abgenommen ist und auf ihrer Seite liegt, die mit den sich abwechselnd
nach oben/unten bewegenden Vorrichtungen der Maschine verbunden
werden können;
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13 eine
Perspektivansicht von oben und einem Ende der Vorrichtung von 12,
d.h. einem Lötpasten-Vorratsbehälter in
einer Aufbringungsvorrichtung mit einer insbesondere hakenartigen
Anbringungsanordnung mit mittig angeordneten Feststellhebeln zur
Ermöglichung
der Anbringung an einer spezifischen Pasten-Druckmaschine;
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14 eine
schematische Ansicht im Schnitt entlang der Linie X-X der Adaptervorrichtungen
von 12 und 13 (ohne
Anbringungsvorrichtungen), die die längliche Erstreckung des Kolbendruckelements
und des Druckaufnahmeelements und die Beabstandung der beiden Vorrichtungen
zur Ermöglichung
einer Bewegung in eine Richtung in ihren Ausgangsstellungen (siehe 16)
vor jedwedem schrittweisen Wegbewegen des Kolbendruckelements vom
Druckaufnahmeelement zeigt;
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15 eine
vergrößerte schematische
Endansicht im Schnitt entlang der Linie Y-Y durch eine Adaptervorrichtung
und eine der beiden Vorrichtungen zur Ermöglichung einer Bewegung in
eine Richtung gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung, wobei diese auf einer Aufbringungsvorrichtung und einem
länglichen
Vorratsbehälter
für Lötpaste angeordnet
sind; und
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16 bis 18 schematische
Darstellungen der diversen Betriebsbedingungen einer Adaptervorrichtung ähnlich derjenigen
von 14 und 15.
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In
1 ist
eine Lötpasten-Aufbringungsvorrichtung
1 dargestellt,
die einen Hauptkörper
oder eine Grundplatte
2 mit einer Oberseite
3 mit
durchgehender Nut
5 aufweist, in der ein O-Dichtring
4 eingesetzt
ist, und wobei auf dieser Oberseite
3 ein länglicher,
horizontal verlaufender Vorratsbehälter
6 für Lötpaste in
Form einer auswechselbaren Kartusche angeordnet ist, und die unteren
Flansche
6A an hochstehenden Schultern anliegen und von
einem (in
1 nicht gezeigten) diese umgebenden
kanalartigen Klemmelement
12 (siehe
2) in ihrer
Stellung festgeklemmt werden, welches an der Grundplatte
2 festgeschraubt
ist. Im Pasten-Vorratsbehälter
6 aus Kunststoffmaterial
ist ein (nur in
1 gezeigter) allgemein horizontal
verlaufender länglicher
Kolben
7 abdichtend darin gleitend vorgesehen, welcher
ebenfalls aus Kunststoffmaterial besteht und auf der oberen Oberfläche der
Lötpaste
8 aufliegt,
und im Unterteil
9 des Vorratsbehälters
6 sind eine
oder mehrere (nicht dargestellte) Auslassöffnung(en) vorgesehen, durch
die bei Einwirkung von Druck auf den Kolben
7 – wobei
dieser Druck abwechselnd von zwei Treibern oder Schubplatten
10,
11 mit
allgemeinem L-Profil angelegt wird, die als Druckübertragungsmittel
von einer (nicht dargestellten) Siebdruckmaschine fungieren – Paste
aus dem Vorratsbehälter
ausgegeben werden kann. Die Schubplatten
10,
11 können jeweils anstelle
bekannter Rakel (unter Bezugnahme auf
20 der
GB 2341347 ) angebracht werden,
welche bislang an den Jochen eines (nicht dargestellten) bekannten,
sich vertikal hin und her bewegenden Mechanismus angebracht waren
und von einem hin und her verschiebbaren Schlitten einer Lötpasten-Siebdruckmaschine
getragen wurden. (Wie es
20 der
GB 2341347 zu entnehmen
ist, treten die Schubplatten
10,
11 der vorliegenden
Erfindung an die Stelle bekannter Adapterplatten
83,
84 und
könnten
an Jochen
78,
79 des sich vertikal hin und her
bewegenden Mechanismus
79 angebracht werden, der vom Schlitten
74 einer
Siebdruckmaschine getragen wird).
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In
den 2-10 werden die gleichen oder ähnliche
Bezugsziffern verwendet wie in 1, d.h.
für ähnliche
Teile, obwohl ein Klemmelement 12 in Form eines umgekehrt
U-förmigen
Kanalelements 12 (2 und 3)
dargestellt ist, das eine mittige Öffnung aufweist, welche derart
geformt ist, dass sie eng um die äußeren Seiten des Pasten-Vorratsbehälters 6 herum
verläuft,
um seitlichen Halt gegen eine vom Druck der Paste verursachte Wölbung der
Wände des
Vorratsbehälters
nach außen
zu geben und auch den Vorratsbehälter 6 mittels
zwei Schraubelementen 13 gegen den Hauptkörper oder
die Grundplatte 2 zu klemmen. Dabei verlaufen diese Schraubelemente 13 durch
im Hauptkörper
vorgesehene Öffnungen
und sind in Gewindebohrungen 13A (von denen nur eine gezeigt
ist) im Körper 2 auf
dem darauf befindlichen Abstandshalter einschraubbar.
-
In 3 und 4 wurde
eine der Schubplatten 11 weggelassen, um die verbleibende 10 sichtbar
zu machen, die einen oberen Teil 10A umfasst, der am (nicht
dargestellten) Trägerelement
des Hin- und Herbewegungsmechanismus der Lötpasten-Siebdruckmaschine befestigt
werden kann und nach unten verläuft,
um in einen Teil des Pasten-Vorratsbehälters 6 zu
passen, und an seinem Unterteil eine Druckverteilerplatte 14 aufweist,
die mit Schrauben befestigt ist und eine Vielzahl horizontal verlaufender
rechteckiger Flansche 14A oder zinnenartige Ausformungen
aufweist, die teilweise über
den Körper
der länglichen
Pasten-Vorratsbehälterkartusche 6 hinweg
verlaufen und sich mit ähnlich
vorstehenden, aber versetzt dazu angeordneten Flanschen 15A der
Verteilerplatte 15 der gegenüberliegenden Schubplatte 11 „verzahnen" – in diesem Zusammenhang wird
auf 5 und 6 verwiesen, in denen die Schubplatten
umgedreht dargestellt sind, um die „Verzahnung" der vorstehenden
Flansche 14', 15' der Druckverteilermittel 14 zu
veranschaulichen. Die Enden 14B, 15B einer jeden
Verteilerplatte 14, 15 sind der Form der Innenwände der
Kartusche entsprechend abgerundet.
-
Das
Unterteil des umgekehrt U-förmigen
Kanalprofils 12, das den Vorratsbehälter an in seiner Stellung
festklemmt, erstreckt sich über
eine Anzahl von Abstandshalterplatten hinweg bis zum Hauptkörper 2.
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In
den 2-8 sind die oberen Komponenten
der Vorrichtung 1 dargestellt, die den Hauptkörper 2 umfassen,
welcher die durchgehende Nut 5 aufweist, in der ein O-Dichtring 4 mit
kreisförmigem Querschnitt
derart eingesetzt ist, dass er über
ihr verläuft
und in abdichtenden Anlagekontakt mit dem Unterteil 6A des
Pasten-Vorratsbehälters 6 und
den darin vorgesehenen Auslässen
steht. Der Hauptkörper 2 weist
einen von der Nut 5 umgebenen vertieften Einlassabschnitt 2A zur
Aufnahme von Paste aus dem Vorratsbehälter 6 auf und hat
einen engen mittigen Schlitz 18, welcher sich axial an
diesem entlang erstreckt und ein Druckverringerungsmittel für aus dem
Vorratsbehälter 6 herausgedrückte Paste
bildet und zum Auslassabschnitt 2B an der Unterseite des Hauptkörpers 2 und
in den peripher durch die untere Verschlussfolie 19 gebildeten
Raum hinein führt.
Am Oberteil des Hauptkörpers 2 sind
Schulterabschnitte 20 ausgebildet, auf die die Flansche 6B am
Unterteil des Pasten-Vorratsbehälters 6 derart
passen, dass sie dort fixiert werden, und das Klemmelement 12 mit umgekehrt
U-förmigem
Profil wird über
diesen angeordnet und mittels Schraubbefestigungsmitteln 13, welche
durch darin vorgesehene Löcher
und in Gewindebohrungen 21 in den gegenüberliegenden Enden des Hauptkörpers 2 hinein
verlaufen, befestigt.
-
Die
den Pasten-Vorratsbehälter
umgebende mittige Öffnung 22 des
Klemmelements 12 weist um ihren Rand herum eine Vielzahl
von Einkerbungen 22A auf, in denen Verstärkungsrippen 6C an
den äußeren Seitenwänden des
Pasten-Vorratsbehälters 6 aufgenommen
werden, und dadurch kann die Klemmvorrichtung 12 die unteren
Flansche 6A, 6B des Vorratsbehälters an der unteren Körperplatte 2 festklemmen.
Es können
auch weitere (nicht dargestellte) Verstärkungsmittel vorgesehen sein,
um zu verhindern, dass sich die Hauptwände des Vorratsbehälters 6 nach
außen
durchbiegen. Der Pastenverdrängungskolben 7 befindet
sich im Inneren des Pasten-Vorratsbehälters 6 und hat eine ähnliche
entsprechende Form wie dessen Innenwände und verläuft an diesen
entlang.
-
7 und 8 sind
eine Ansicht von oben bzw. von unten auf den Hauptkörper 2.
-
9 zeigt
eine Perspektivansicht von unten auf die Hauptkörperplatte
2 und die
an dieser angebrachten Bauteile. Die untere Seite der Hauptkörperplatte
2 hat
längliche
Seitenstirnflächen
2C (zur
Aufnahme von Abstandshalterplatten oder -schuhe
26) und
dann sind weiter innen zwei Stufen- oder Schulterabschnitte
2D sowie
eine untere Oberfläche
2E für den O-Ring
16 vorgesehen,
und noch weiter innen befindet sich der mit einer Öffnung versehene
Auslassabschnitt
23. In
10 sind
die Bauteile von
9 voneinander getrennt dargestellt,
und diese können
anhand der Montage-/Anordnungsstadien bezüglich des Unterteils der Hauptkörperplatte
2 wie folgt
beschrieben werden. Zunächst
wird der untere elastische O-Dichtring
16 aus Gummi in
die Nut
17 eingelegt und ragt im Gebrauch aus dieser heraus bzw.
unterhalb dieser. Dann wird eine Folienhalteplatte
24 mit
geeigneten Mitteln an der Hauptkörperplatte
2 fixiert
und weist einander zugewandte, schräg verlaufende seitliche Lippen
oder Kanten
24A auf jeder Seite der inneren Öffnung
25 auf,
welche die durchgehende Dichtungsfolie
19 festhalten sollen,
wie es nachstehend beschrieben ist. (Es ist vorgesehen, dass vor
der Fixierung der Folienhalteplatte
24 ein (nicht dargestelltes)
weiteres durchgehendes elastisches Element darunter festgeklemmt
werden kann, wobei im Gebrauch die Ränder niedriger als der Scheitel
(normalerweise über
dem Scheitel) des O-Rings zur Anlage kommen, um ein sich Ansammeln
von Lötpaste
seitlich außerhalb
des O-Rings zu verhindern. Im Anschluss daran werden zwei Abstandshalterplatten
26 oder
-schuhe mit Schrauben seitlich auf jeder Seite der mittigen länglichen Öffnung
2B befestigt,
wobei der Druckverringerungsschlitz
18 in der Mitte liegt
und die Kombination zusammen am Unterteil der Hauptplatte
2 angeschraubt
wird, um diese in ihrer Stellung zu verankern. Dann wird die durchgehende
elastische Dichtung oder Abdichtfolie
19 (die der in der
GB 2341347A beschriebenen ähnelt) gebogen
und eingesetzt und fixiert, so dass sie von den Seitenrändern
24A der
Folienhalteplatte
24 festgehalten wird und am elastischen
O-Ring
4 anliegt, um beim Andrücken gegen eine (nicht dargestellte)
darunter befindliche Schablone eine gute Abdichtung mit diesem zu
ergeben. Endanschläge
oder Lückenfüller
27 aus
elastischem Material können
an jedem Ende des Schlitzes
18 angeordnet und festgehalten
werden, um ein Ausfließen
von Paste an den Enden zu begrenzen, und können eine einstellbare oder
variable Länge
oder unterschiedliche Länge
haben, damit auch Öffnungsanordnungen
unterschiedlicher Breite in der (nicht dargestellten) Schablone
zur Verwendung für
einen Druckvorgang berücksichtigt
werden können.
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Im
Gebrauch, wobei der Pasten-Vorratsbehälter 6 Lötpaste 8 enthält und der
Kolben 7 im Inneren des Vorratsbehälters oben über der Paste 8 angeordnet
ist und die Schubplatten 10 und 11 an den (nicht
dargestellten) sich vertikal hin und her bewegenden Leisten des
Hin- und Herbewegungsmechanismus der (nicht dargestellten) Siebdruckmaschine angeschraubt
sind, und wobei der Vorratsbehälter 6 mit
der an diesem angebrachten Bodenplatte 2 und den darunter
befindlichen Bauteilen derart ausgerichtet sind, dass zu Beginn
eines Betriebszyklus der Druckmaschine eine Schubplatte 10 angehoben
wird und die andere 11 abgesenkt wird, um gegen den Kolben 7 zu
drücken
und Paste aus dem Vorratsbehälter 6 heraus
und durch die eine oder mehreren im Boden vorgesehene(n) Öffnung(en) 9 hindurch
und durch den Druckverringerungsschlitz 18 in den Raum zu
drücken,
der zwischen den inneren Oberflächen des
abdichtenden O-Rings 4 und Rändern der elastischen Dichtung
oder Folie 19, die durchgebogen wurde, gebildet wird. Die
Folie 19 wurde nach oben durchgebogen, indem sie gegen
die obere Oberfläche
der (nicht dargestellten) darunter befindlichen Schablone gedrückt wurde,
durch die für
den Druckvorgang die Lötpaste
hindurchgedrückt
werden soll. Der Druck auf der Vorrichtung 1 wird über die
Schubplatten 10 und 11 durch den (nicht dargestellten)
sich vertikal hin und her bewegenden Mechanismus der Siebdruckmaschine
ausgeübt,
und dadurch wird nicht nur die Paste 8 unter Druck gesetzt,
sondern dadurch, dass die Paste auf das Unterteil des Vorratsbehälters und/oder
die Bodenplatte 2 wirkt, werden auch die unteren Teile
der Aufbringungsvorrichtung 1 gegen die Schablone und über die
Abdichtfolie 19 in einen randseitigen Dichtungskontakt
mit ihr gedrückt.
Die Abstandshalterschuhe 26 auf jeder Seite begrenzen die
Ablenkung der Folie 19 nach oben und können aus einem Material wie
PTFE oder einem anderen, vorzugsweise gleitfähigem Material bestehen (und
können
sogar eine Platte sein, die einen darin ausgebildeten Schlitz umgibt).
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Der
Schablonendruckvorgang erfolgt dann durch die horizontale Bewegung
der Druckmaschine, wobei sie die Aufbringungsvorrichtung 1 bis
zur Endstellung mit sich führt,
woraufhin für
den nächsten Hub
die Schubplatte 11 angehoben wird und die Schubplatte 10 abgesenkt
wird, um gegen den Kolben 7 zu drücken, und es findet dann eine
horizontale Verschiebung in der entgegengesetzten Richtung auf ähnliche
Weise statt, wobei die Platte 10 die Vorrichtung 1 gegen
die Schablone drückt,
um eine Abdichtung mit der an dieser anliegenden Dichtung oder Folie 19 zu
erzielen, wobei auch die horizontale Bewegung wieder durch horizontalen
Druck auf die Wände des
Vorratsbehälters 6 bewirkt
wird.
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Es
versteht sich, dass im Gegensatz zu bislang bekannten Vorrichtungen
mit getrennt von der Maschine vorgesehenen Triebkraftmitteln oder
Vorrichtungen zum Verdrängen
der Paste bei der vorliegenden Erfindung der Druck über die
Schubplatten 10 und 11 angelegt wird und nicht
nur Druck auf den Kolben 8 ausgeübt wird, um die Lötpaste aus
dem Vorratsbehälter 6 herauszudrücken, sondern
die Aufbringungsvorrichtung 1 auch derart konstruiert und angeordnet
ist, dass dieser Druck nach unten auch über die Paste 8 durch
die Bauteile des Körpers 1 hindurch
und auf die Schuhe 26 übertragen
wird und den erforderlichen Druck zum dichten Andrücken der Folie 19 auf
die Schablonenoberfläche
ergibt, und ferner durch Einwirken auf die Seitenwände des
Vorratsbehälters 6 auch
die Verschiebung der Aufbringungsvorrichtung in horizontalen Richtungen über der
Schablone bewirkt. Somit ist außer
den mechanischen Kräften
vom Hin- und Herbewegungsmechanismus der Druckmaschine keine separate
Vorrichtung zum Unterdrucksetzen der Paste 8 erforderlich. Infolge
dieser zweifachen Druckausübung
wirkt ein höherer
Druck auf die Paste, als eigentlich zur Verdrängung dieser aus dem Vorratsbehälter heraus und
durch die Öffnungen
in der darunter liegenden Schablone hindurch erforderlich, und er
ist dabei von einer derartigen Größe, dass sich anderenfalls
Probleme beim Drucken ergeben würden,
da nämlich
die Paste in unerwünschte
Bereiche gedrückt
und auslaufen würde.
Es hat sich daher als notwendig erwiesen, das Druckverringerungsmittel
für die
Paste 8 vorzusehen, welches im dargestellten Beispiel die Form
eines in der Hauptkörperplatte 2 ausgebildeten engen
Schlitzes 18 hat, obwohl dieses auch als separate Komponente
vorgesehen werden kann, die in einem größeren Schlitz an dessen Schultern
einsetzbar ist, wodurch folglich eine Anpassung der Druckverringerung
an den Zustand der Paste etc. möglich wäre.
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Es
ist ebenfalls vorgesehen, den Zustand der im Vorratsbehälter 6 enthaltenen
Paste mittels einer Kipp- oder Schaukelbewegung des Kolbens 4 um eine
allgemein quer zur Längserstreckungsrichtung des
Kolbens verlaufende Achse herum zu verbessern, und dies könnte durch
den Aufbau oder den Betrieb der Druckplatten 10 und 11 erzielt
werden. Zum Beispiel könnten
sie gegenüberliegende
schräge oder
gekrümmte
Oberflächen
oder eine „Krone" oder eine Nockenanordnung
oder eine andere Vorrichtung aufweisen, um diesen zusätzlichen
abwechselnden oder Kippvorgang in entgegengesetzten Richtungen für jeden
Hub zu bewirken, welcher quer zur normalen horizontalen Richtung
einer Bewegung während eines
Druckvorgangs erfolgt.
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Obwohl
dies nicht dargestellt ist, kann die Pastenkartusche 6 im
Normalfall mehrere, sehr große
Pastenauslassöffnungen
oder nur einen länglichen
Schlitz im Unterteil aufweisen, durch die bzw. den keine erhebliche
Verringerung im Druck der Paste bewirkt wird und wobei diese normalerweise
an der unteren Oberfläche
eine abnehmbare Folie aufweisen, die vor Gebrauch entfernt werden
kann, um das Herausfließen
der Paste aus diesen zu ermöglichen. Es
ist ebenfalls als möglicherweise
bevorzugte Modifikation dieser Ausführungsform vorgesehen, dass der
Pasten-Vorratsbehälter
einstückig
ausgebildet ist oder auf andere Art an der Hauptkörperplatte 2 als hochstehende
durchgehende Wand um den Schlitz 18 herum vorgesehen ist
und einen unterbrochenen Fluss an diesen bereitstellt. Bei dieser
Anordnung würde
die Hauptkörperplatte
mit Vorratsbehälter
zum Wiederbefüllen
zurückgeschickt.
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In 11 ist
eine alternative Ausführungsform
dargestellt, die eine einstückig
oder größtenteils einstückig ausgebildete
Aufbringungsvorrichtung 28 aus Kunststoffmaterial mit ähnlichen
an dieser angebrachten Schubplatten 10 und 11 umfasst,
die einfach zur Anpassung einer bereits existierenden Siebdruckmaschine
anstelle deren Rakel vorgesehen sind, damit der sich vertikal und
horizontal hin und her bewegende Mechanismus auf den Kolben 29 der Pastenkartusche
und die Seitenwände 30 des
Vorratsbehälters 31 für Lötpaste 32 wirken
kann, um die erforderliche Verschiebung zu erzielen. Bei der schematisch
dargestellten Ausführungsform
von 11 ist vorgesehen, dass Hauptkomponenten der Aufbringungsvorrichtung
einstückig
ausgebildet sein sollen, so dass der Pasten-Vorratsbehälter 31 in
seinem Unterteil einen länglichen
Schlitz 33 aufweist, welcher als Druckverringerungsmittel
für die
aus diesem herausgedrückte
Paste 32 dient, und die den Druckverringerungsschlitz oder
-abschnitte bildenden Seitenwände 35 darunter
verlaufen und elastisch sind, um eine durchgehende Oberfläche 36 zu
bilden, welche die am weitesten unten befindliche Öffnung 33 in der
Bodenwand 34 umgeben, um bei einer darunter angeordneten
Schablone und beim Aufdrücken
auf diese eine abdichtende Oberfläche 36 mit der Schablone
zu bilden, und einen Grad der Elastizität aufweist, dass eine derartige
Abdichtung erzielt werden kann. Seitlich auf jeder Seite der die
Abdichtung bildenden elastischen Oberflächen 36 ist eine Vertiefung 38 vorgesehen
und dann Schultern oder nach unten verlaufende Abstandshalterfortsätze 39A,
die den Abstandshalterschuhen 26 von 10 entsprechen
und auf der Oberfläche
der Schablone gleiten. Es sind auch Ausläufer vorhanden, die in entgegengesetzter
Richtung auf jeder Seite verlaufen, um Stabilität für die Gleitbewegung zu vermitteln,
und die Ablenkung nach oben der elastischen Oberflächen 36 begrenzen,
wenn die Vorrichtung 28 gegen die Schablonenoberfläche gedrückt wird.
Ansonsten sind der Kolben 29 und die Elemente 10, 11 den
bereits beschriebenen ähnlich
und lassen sich nach unten verschieben, um Paste aus der Vorratsbehälterkartusche
herauszupressen. Diese Anordnung hat besondere Vorteile, da die
gesamte Einheit nach Gebrauch entsorgt werden kann. Es ist natürlich vorgesehen,
die Aufbringungsvorrichtung 28, nämlich den Kartuschen-Vorratsbehälter, einstückig aus
Kunststoff oder einem anderen ähnlichen
Material zu bilden.
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Es
versteht sich, dass der nach unten gerichtete Druck, der die Abdichtung
der Aufbringungsvorrichtungen gemäß vorliegender Erfindung bewirkt, über die
Paste aufgebracht wird, die – da
sie sich nicht zusammendrücken
lässt – diesen
Druck nach unten vorwiegend auf die das Druckverringerungsmittel
bildenden Wände
etc. überträgt, um die
randseitige Abdichtung über
die Folie 19 am Auslass zu bewirken.
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Eine
Adaptervorrichtung 41 (oder „Inkrementkappe") ist in den 12-15 der
Zeichnungen dargestellt und ist schematisch in 13 auf
einem länglichen
auswechselbaren Pasten-Vorratsbehälter 2 gezeigt, der
auf einer Pasten-Aufbringungsvorrichtung 43 angebracht
ist, und umfasst ein längliches
Drückelement 44,
welches auf dem länglichen Kolben
(7 in 1) des Vorratsbehälters 2 aufliegen und
diesen nach unten verschieben soll, um Paste aus dem Unterteil des
Vorratsbehälters 2 heraus
und durch die Aufbringungsvorrichtung 43 hindurch zu pressen,
deren unterer Auslass beim Gleiten der Vorrichtung 43 über eine
Schablone randseitig gegen die darunter befindliche (nicht dargestellte)
Schablone abgedichtet wird.
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Das
Kolbendruckelement 44 ist durch zwei Vorrichtungen zur
Ermöglichung
einer Bewegung in eine Richtung oder Kugelsperren 46 mit
einem länglichen
Druckaufnahmeelement 47 verbunden, so dass das Element 44 im
Wesentlichen parallel mit dem Element 47 verschiebbar ist,
und das Element 47 abgelenkt wird, so dass es sich in dieser
einen Richtung vom Kolbendruckelement 44 weg bewegen kann.
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Wie
in 15 gezeigt, umfasst jede Kugelsperre 46 ein
rohrförmiges
Element 48, das durch eine Gewindeschraube mit Rändelkopf 45 mit
dem Kolbendruckelement 44 verbunden ist. Das rohrförmige Element 48 verläuft gleitend
durch eine Öffnung im
Druckaufnahmeelement 47 und hat einen nach außen ragenden
oberen Flansch 48A, um ein Herausziehen dieses nach unten
zu verhindern. Das rohrförmige
Element 48 ist an seinem unteren Ende geschlossen oder
verengt und beherbergt in sich eine Druckfeder 49, welche
aus dem Element 48 heraus verläuft und dabei mit einer Plastikschraubkappe in
Kontakt kommt, die wiederum ein Außengewinde 50A aufweist,
das mit einem mit Innengewinde versehenen Durchgangsabschnitt 51A einer
ringförmigen Aluminiumkappe 51 in
Eingriff geht, welche an ihrem unteren Bereich mit einer sich verjüngenden
ringförmigen
Sperre 52 aus gehärtetem
Stahl mit teilweise konischen Oberflächen 52A verbunden
ist, die nach oben konvergieren und an denen sich Kugellager 53 der
Sperre festklemmen können.
Die Kugeln 53 sind auf einem kreisförmigen Ring 54 gelagert,
der an der Außenseite
des rohrförmigen
Element 48 gleitet und von der Feder 55 nach oben
in Sperrkontakt mit Oberflächen 52A und
nach oben mit der äußeren Oberfläche des
rohrförmigen
Elements 48 gespannt wird. Das untere Ende der Feder 55 liegt
auf dem Druckaufnahmeelement 47 auf. Das untere Ende der Schraubkappe 50 lässt sich
mit dem Kreis von Kugeln 53 in Kontakt bringen, indem es
nach unten geschraubt wird (oder heruntergedrückt und gedreht wird, damit
es beim Entfernen eines Bajonettverschlusses unten bleibt), und
kann diese Kugeln von der Oberfläche 52A etc.
lösen,
um die Vorrichtung 46 zur Ermöglichung einer Bewegung in
eine Richtung zu lösen
und eine Bewegung in zwei Richtungen zu ermöglichen. Ansonsten lässt die
Vorrichtung 46 zur Ermöglichung
einer Bewegung in eine Richtung normalerweise nur eine Bewegung
des rohrförmigen Elements 48 und
der Kappe 50 und des Druckaufnahmeelements 47 in
begrenztem Ausmaß nach oben
vom Element 44 weg zu, wobei dieses Ausmaß durch
Anschläge 58 am
Ende von durch Öffnungen 58B im
Element 47 verlaufenden Führungsstäben 58A bestimmt wird.
Ein Bewegung nach unten der gesamten Adaptervorrichtung 46 zum
Verschieben des Kolbens 7 des Vorratsbehälters erfolgt
unter der abwechselnden Wirkung von Drückelementen 56 bei Anbringung
an einer (nicht dargestellten) Siebdruckmaschine für Lötpaste.
Bei der Bewegung nach unten kommt es zu keiner relativen Bewegung
zwischen den Elementen 44 und 47, das die Vorrichtung 6 arretiert
ist.
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Die
Vorrichtung von 12 ist für eine gängige Druckmaschine mit abwechselnd
sich mechanisch hin und her bewegenden Rakelhaltern und zwei Verbindungsleisten 56, 56A,
von denen eine mit ausgebogten Enden zur Anlage an jeder Seite der
unteren Teile von Vorrichtungen 46 zur Ermöglichung
einer Bewegung in eine Richtung gezeigt ist, gedacht.
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Die
hakenförmige
Vorrichtung 57 von 13 ist
lediglich eine Befestigungsvorrichtung für eine Druckmaschine mit nur
einer sich vertikal hin und her bewegenden Vorrichtung und ist daher
für das
erfinderische Konzept relativ unbedeutend.
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Es
folgt nunmehr eine Beschreibung bevorzugter praxis-/betriebsrelevanter
Merkmale der Adaptervorrichtung:
Die Vorrichtung 41 wird
(durch 56, 56A oder 57) an der (nicht
dargestellten) Pasten-Druckmaschine angebracht, welche ein Rückkoppelsystem
zum Herunterdrücken
von Rakeln aufweist. Das Konzept beruht darauf, eine konstante Arbeitshöhe (z.B.
41,5 mm) bereitzustellen, um während
des Druckhubs einen zu starken vertikalen Verlauf des Rakel-Drückelements zu
verhindern. Die Vorrichtung 41 ist dabei rein mechanischer
Natur und bedarf keinerlei Antriebsquelle von außen, mit Ausnahme der nach
unten und horizontal wirkenden mechanischen Drucke der Druckmaschine.
Die Triebkraft zur Ausgabe der Paste wird von der an das Element 47 angelegten
nach unten wirkenden Kraft des Drückelements für die Rakel
bewirkt. Das Element 47 weist zwei Mechanismen 6 zur Ermöglichung
einer Bewegung in eine Richtung auf. Durch jede aufeinanderfolgende
Bewegung nach unten des Rakelmechanismus der Maschine wird die Mitläuferplatte
oder -element 44 auf den Kolben gedrückt, wodurch die Paste herausgetrieben
wird. Nach jedem Druckhub wird das Druckaufnahmeelement 47 von
Federn 49 auf seinen ursprünglichen Pegel zurück gespannt
(der von den Anschlägen 58 bestimmt
wird), wodurch die Mitläuferplatte 44 mit dem
Kolben 7 in Kontakt bleibt. Der gesamte Vorgang wird dann
bis zur Leerung der Pastenkartusche 6 wiederholt.
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Zum
Nachfüllen
von Paste muss die Pastenaufbringungsvorrichtung 43 von
der Maschine abgenommen werden. Bei einer Daueranbringung an der Maschine
ist ein Schnelllösemechanismus
vorgesehen, um ein Entfernen der Aufbringungsvorrichtung 43 von
der Schnittstelle der Maschine zu ermöglichen. Zum Auswechseln oder
Nachfüllen
der Pastenkartusche oder des Pasten-Vorratsbehälters 6 müssen die
Mechanismen 46 zur Ermöglichung
einer Bewegung in eine Richtung außer Kraft gesetzt werden. Durch
Drehen der Kappen 50 oben an den Mechanismen 46 wird
durch eine Drehung im Uhrzeigersinn jede gelöst und ermöglicht, dass das Mitläufer- oder Kolbendruckelement 44 zurückgeführt wird,
so dass es in der Nähe
von Element 47 liegt. Es kann dann eine neue Kartusche 6 in
die Aufbringungsvorrichtung 43 geladen oder die bestehende
Kartusche 6 wiederaufgefüllt werden. Nach dem Wiederzusammenbau
müssen
die Mechanismen 46 zur Ermöglichung einer Bewegung in
eine Richtung reaktiviert werden. Zu diesem Zweck werden lediglich
die Kappen 50 einmal entgegen den Uhrzeigersinn gedreht, so
dass der Ring 54 auf die Kugeln 53 wirken kann, um
zur Ermöglichung
des weiteren Druckens die Vorrichtungen 46 zur Ermöglichung
einer Bewegung in eine Richtung zu aktivieren.
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Die
Bewegung nach oben des Druckaufnahmeelements 47 wird durch
zwei Anschläge 58 begrenzt,
von denen jeder ein Schraubenelement mit großem Kopf umfasst, dessen Schaft 58A als
Führungsstab
dient und durch eine Öffnung 58A am
Element 47 hindurch verläuft und auf das Drückelement 44 aufgeschraubt
wird und derart ist, dass der maximale Abstand zwischen den Elementen 44 und 47 begrenzt
wird, obwohl normalerweise durch den Gegendruck der Paste sichergestellt
wird, dass die bereits erwähnte,
für die
Drückelemente
des hin und her verlaufenden Rakelmechanismus der Druckmaschine
maximal zulässige
Verschiebung nach unten nicht überschritten
wird. Dabei handelt es sich bisweilen lediglich um den Grad der
Durchbiegung eines bislang verwendeten Rakels unter Druck. Somit
verhindert die Adaptervorrichtung der Erfindung im Betrieb ein unnötiges Abschalten
der Druckmaschine.
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Das
Element 44 bewegt sich vorzugsweise parallel zum Element 47.
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In 16 befindet
sich die Aufbringungsvorrichtung 46 in ihrer Ausgangsstellung
und beim Einwirken eines nach unten gerichteten Drucks auf das Element 47 bewegt
sich die gesamte Vorrichtung nach unten, bis sie vom Gegendruck
der Paste angehalten wird. In 7 wird bei
Lösen des
nach unten wirkenden Drucks das Element 47 und 50-57 das eine
nach oben vom Element 44 weg abgelenkt und der Vorgang
geht dann weiter, bis eine Endstellung, wie sie beispielsweise in 18 dargestellt
ist, erreicht ist.
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Bei
einer Verbesserung der Adaptervorrichtung, damit ein Bediener im
Gebrauch einschätzen kann,
wie viel Fluidmaterial, normalerweise Lötpaste, sich noch im Vorratsbehälter der
Aufbringungsvorrichtung befindet, sind zumindest einer und vorzugsweise
zwei hochstehende Fortsätze
oder Stäbe
am Kolbendruckelement der Adaptervorrichtung angebracht und jeder
davon verläuft
nach oben und vorzugsweise durch Öffnungen im Druckaufnahmeteil hindurch,
wodurch seine relative Erstreckung über der Öffnung repräsentativ für die noch übrige Paste steht. Vorzugsweise
sind ein Messwertgeber und eine Sendevorrichtung oder andere Positionserfassungs-
und Anzeige- oder Übertragungsmittel
vorgesehen, um das Ausmaß des Überstehens
des Fortsatzes oder Stabes aus der Öffnung heraus und über das
Druckaufnahmeelement zu bestimmen und dieses vorzugsweise über Funk
oder eine andere drahtlose Verbindung an einen Empfänger zu
senden, der dann die Restmenge der Paste anzeigt.