DE19738290A1 - Fördereinrichtung zum Werkstücktransport in beheizbaren Anlagen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fördereinrichtung zum Transport von Werkstücken in beheizbaren Anlagen. Die Förderkette ist dabei als Gelenkkette, insbesondere als Bolzen-, Buchsen-, oder Rollenkette, ausgebildet. Die Gelenkkette wird zumindest abschnittsweise in einem Längsprofil geführt, das dazu eine in axialer Richtung verlaufende Aus­ nehmung enthält.

Fördereinrichtungen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie werden beispielsweise in Lötanlagen aller Art, insbesondere in Reflow-Lötanlagen, Härteöfen und Trockenöfen verwen­ det. Bei der Prozeßführung in solchen Anlagen ist es besonders wichtig, auf den Werkstücken, beispielsweise Platinen, eine gleichmäßige Tempe­ raturverteilung zu erhalten. Da sich an den Punkten, an denen die Werk­ stücke auf der Fördereinrichtung aufliegen, regelmäßig ein Temperatur­ gradient einstellt, sollten die Kontaktflächen der Fördereinrichtung mit dem Werkstück möglichst klein sein. Die Förderkette sollte deshalb sehr exakt geführt werden, denn dadurch können die Auflager besonders klein ausgestaltet werden, da nur geringe Maßtoleranzen zwischen der Förder­ kette und dem Werkstück ausgeglichen werden müssen.

Die Temperaturführung in einer Lötanlage wird entscheidend davon beeinflußt, wieviel aufzuheizende Masse in der heißen Lötzone angeordnet ist. Die Fördereinrichtung sollte deshalb besonders massearm ausgestaltet sein, da dadurch die Temperaturführung in der Lötanlage verbessert werden kann.

Da Schmiermittel in der heißen Lötzone nur mit eingeschränkter Wirkung eingesetzt werden können, sollte die Führung der Förderkette so gestaltet sein, daß auftretende Auflagekräfte großflächig in die Führung abgeleitet werden und eine gleichmäßige Verteilung der Flächenpressung zwischen Förderkette und Kettenführung erreicht wird. Dadurch wird der Ver­ schleiß an Kette und Führung verringert und die Störanfälligkeit der Anlage abgesenkt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Fördereinrichtung zum Transport von Werkstücken in Lötanlagen zu schaffen, die eine exakte Führung der Förderkette erlaubt, besonders massearm gestaltet ist und an der Förderkette auftretende Belastungen gleichmäßig in die Ket­ tenführung ableitet.

Diese Aufgabe wird durch eine Fördereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran­ sprüche.

Die Ausnehmung in dem Längsprofil der erfindungsgemäßen Förderein­ richtung ist als zumindest bereichsweise form- und/oder funktionskom­ plementär zur Förderkette geformte Führungsnut ausgebildet. Diese Führungsnut erlaubt durch ihre form- und/oder funktionskomplementäre Ausgestaltung eine exakte Führung der Förderkette in der Lötanlage. Zugleich ist die Ausnehmung über die gesamte Länge des Längsprofils schlitzartig offen, so daß das Längsprofil von den Teilen der Förderkette durchgriffen werden kann, die an den Werkstücken mittelbar oder unmit­ telbar zur Anlage kommen.

Grundsätzlich gibt es viele denkbare Möglichkeiten, die Förderbewegung der Förderkette auf die Werkstücke zu übertragen. Besonders einfach und besonders massearm ist dies dadurch möglich, wenn die Gelenkbolzen der Förderkette jeweils mit ihrem ersten axialen Ende gegenüber der Außen­ seite der jeweiligen Außenlasche so hervorragen, daß die Enden die schlitzartige Öffnung der Führungsnut nach außen durchgreifen und mittelbar oder unmittelbar als Auflager für das zu transportierende Werk­ stück dienen. Zur Realisierung der Auflager für die Werkstücke ist im Ergebnis nur eine kurze Verlängerung der Gelenkbolzen notwendig. Diese Maßnahme ist zum einen günstig herstellbar und weist zudem im Vergleich zu anderen Lösungen eine geringe Masse auf.

Die Gewichtskräfte der zu transportierenden Werkstücke müssen vom Auflager der Förderkette abgefangen und in das Längsprofil abgeleitet werden. Da diese Gewichtskräfte außermittig an den Kettengliedern angreifen, nämlich an dem ersten axialen Ende der Gelenkbolzen, wirkt auf die Kettenglieder in der Führungsnut ein nicht unerhebliches Kippmo­ ment. Werden diese Kippmomente allein von der Führung der Förderkette zwischen den Innenlaschen abgefangen, so führt dies, wegen der kleinen wirksamen Hebearme in diesem Bereich, zu einer hohen Flächenpressung bzw. zu einem Verkanten, was wiederum einen hohen Verschleiß an Führung und Kette herbeiführt. Erfindungsgemäß ragen deshalb die Gelenkbolzen der Förderkette jeweils mit ihrem zweiten axialen Ende gegenüber der Außenseite der jeweiligen Außenlasche hervor, so daß die Enden in einem der schlitzartigen Öffnungen gegenüberliegenden Quer­ schnittsbereich der Führungsnut geführt zur Anlage bringbar sind. Im Ergebnis folgt daraus, daß das zweite axiale Ende der Gelenkbolzen beim Auftreten eines Kippmoments in der Führungsnut zur Anlage gebracht wird und so das Kippmoment weitgehend abfängt. Wegen des großen Hebearms gegenüber dem Drehpunkt des Kippmoments treten dabei nur geringe Flächenpressungen auf. Ein Verklemmen der Führungskette, insbesondere der Rollkörper in der Führungsnut, wird wirksam verhindert.

Grundsätzlich gibt es viele Möglichkeiten, die Führungsnut zur form- und/oder funktionskomplementären Führung der Förderkette auszugestal­ ten. Besonders vorzugswürdig ist es dabei, die Führungsnut im Quer­ schnitt im wesentlichen T-förmig mit einem Sockelbereich und einem dazu senkrecht und in Längsrichtung des Längsprofils verlaufenden Querbereich auszubilden, wobei der Sockelbereich durch die schlitzartige Öffnung gebildet wird. Der Sockelbereich kann dabei mit dem Bereich der Förder­ kette zwischen den Innenlaschen zusammenwirken und insbesondere vertikal gerichtete Kraftkomponenten aufnehmen. In dem daran anschlie­ ßenden Querbereich können die Innen- und Außenlaschen der einen Seite der Förderkette geführt werden. Der Sockelbereich bildet die schlitzartige Öffnung der Führungsnut, die von der Förderkette durchgriffen wird, um an den Werkstücken zur Anlage zu kommen.

Eine besonders exakte Führung der Kettenglieder wird dadurch erreicht, wenn die Breite der schlitzartigen Öffnung zumindest geringfügig größer als die radiale Dicke der Führungskette im Bereich zwischen einander gegenüberliegenden Innenlaschen der Kettenglieder ist. Die einander gegenüberliegenden Wandbereiche der Führungsnut liegen dann jeweils mit geringem Abstand der Führungskette im Bereich zwischen einander gegenüberliegenden Innenlaschen gegenüber oder sind in diesem Bereich an die Führungskette zur Anlage bringbar. Die schlitzartige Öffnung greift somit zangenartig zwischen die Innenlaschen der Kettenglieder, so daß insbesondere die Rollkörper der Förderkette auf den horizontal verlaufen­ den Anlageflächen abrollen können und die Innenlaschen durch die verti­ kal verlaufenden Anlageflächen führbar sind.

Die horizontale Führung der Kettenglieder kann dadurch optimiert wer­ den, daß die Tiefe der schlitzartigen Öffnung bis zum Querbereich zumin­ dest geringfügig kleiner ist als die kleinste Innenbreite der Kette zwischen zwei einander gegenüberliegenden Innenlaschen. Der Querbereich, der zangenartig zwischen die Innenlaschen der Kettenglieder greift, gerade so breit, daß jeweils zwei gegenüberliegende Innenlaschen mit geringem Abstand an den vertikal verlaufenden Führungsflächen des Sockelbereichs geführt werden. Die Förderkette weist somit nur noch geringes horizon­ tales Spiel auf, wodurch besonders kleine Werkstückauflager realisiert werden können.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Querbereich der Führungsnut zumindest geringfügig breiter als die größte Breite des Verbandes aus einer an einer Außenlasche anliegenden Innenlasche und zumindest ge­ ringfügig tiefer als die Höhe der Lasche der Kettenglieder ist. In den so entstehenden schlitzartigen Vertiefungen können während der Förderbe­ wegung die überstehenden Bereich der Innen- und Außenlaschen auf einer Seite der Förderkette hindurchgleiten.

Grundsätzlich gibt es viele Möglichkeiten zur Gestaltung des Quer­ schnittsbereichs der Führungsnut, indem das zweite axiale Ende der Gelenkbolzen führend zur Anlage bringbar ist. Besonders vorzugswürdig ist es, im Nutgrund der Führungsnut eine über die gesamte Nutlänge verlaufende ebenfalls nutartige Vertiefung anzuordnen, deren Breite zumindest geringfügig größer als der Durchmesser der Gelenkbolzen und deren Tiefe zumindest geringfügig größer als der Überstand der Gelenk­ bolzen an ihrem zweiten axialen Ende ist. In dieser nutartigen Vertiefung können die Gelenkbolzen mit ihrem zweiten axialen Ende bei der Förder­ bewegung entlanggleiten. Auf die Kettenglieder wirkende Kippmomente werden zumindest teilweise dadurch abgefangen, daß die Gelenkbolzen mit ihrem zweiten axialen Ende in der nutartigen Vertiefung an den horizontal verlaufenden Anlageflächen zur Anlage kommen.

Fördereinrichtungen in Lötanlagen weisen regelmäßig endlose Förderket­ ten auf, die im Vorlauf zum Transport der Werkstücke eingesetzt werden und im Rücklauf an den Beginn der Förderstrecke zurückgeführt werden. Es können für den Vor- und den Rücklauf jeweils separate erfindungsge­ mäße Längsprofile vorgesehen werden. Vorzugswürdig ist es jedoch, wenn das Längsprofil zwei neben- oder übereinander angeordnete Führungsnu­ ten zur Führung der endlosen Förderkette im Vor- und Rücklauf aufweist. Damit wird der Montage- und Ausrichtungsaufwand beim Einbau der Längsprofile minimiert und die aufzuheizende Masse in der Lötzone verringert.

Die Führungsnut im Rücklauf der Förderkette muß grundsätzlich keine besonderen Anforderungen bezüglich der exakten Führung der Förderkette erfüllen. Dennoch ist es vorzugswürdig, beide Führungsnuten im wesentli­ chen identisch auszuformen, da dann das Längsprofil in zwei Bauteilori­ entierungen eingebaut werden kann und die Verwechslungsgefahr geringer ist.

Erfindungsgemäß ist es möglich, die gesamte Länge der zur Führung der Förderkette erforderlichen Führungsnut in einem einzigen Längsprofil vorzusehen. Vorteilhaft ist es jedoch, das Längsprofil aus mehreren hintereinander angeordneten Längsprofilabschnitten zusammenzusetzen. Die Führungsnuten der einzelnen Längsprofilabschnitte werden dabei so aufeinander ausgerichtet, daß die Förderkette widerstandsfrei von einem Längsprofilabschnitt in den nächsten übergeführt werden kann. Durch die Teilung des Längsprofils ist es möglich, aus Standardprofilen Führungs­ nuten von beliebiger Länge zusammenzusetzen. Zugleich wird der Wärme­ fluß von einer Anlagenzone zu einer benachbarten Anlagenzone bei geteilten Profilen unterbrochen.

Der Überstand des Gelenkbolzens an seinem ersten axialen Ende sollte vorzugswürdig im Bereich von 2 bis 8 mm liegen. Dadurch ergibt sich eine ausreichend große Auflagefläche zur sicheren Lagerung der Werkstücke bei gleichzeitig geringen Wärmeverlusten über die Kontaktflächen vom Werkstück zur Förderkette hin. Es sind jedoch erfindungsgemäß auch andere Maße für den Überstand der Gelenkbolzen denkbar.

Erfindungsgemäß ist es gleichgültig, wie groß die Überstände der axialen Enden der Gelenkbolzen im Verhältnis zueinander sind. Vorteilhaft ist es jedoch, daß der Überstand der Gelenkbolzen an beiden axialen Enden gleich ist, da dadurch die Fertigung der Förderkette vereinfacht wird und der Einsatz der Förderkette in beiden Einbaulagen möglich ist.

Um den Verschleiß der Kette und der Längsprofile in den Kontaktflächen zu minimieren ist es vorteilhaft, Kette und/oder Längsprofil zumindest in den einander gegenüberliegenden Führungsbereichen mit einer reibungs­ vermindernden Oberflächenbeschichtung zu versehen. Dies gilt um so mehr, da Schmiermittel wegen der hohen Temperaturen nur eingeschränkt wirksam sind. Beispielsweise kann die Kette vernickelt ausgeführt werden. Die Förderkette kann aus Stahl hergestellt werden, wobei jedoch auch jedes andere Material mit ausreichender mechanischer und thermischer Beständigkeit verwendet werden kann.

Die Längsprofile werden vorzugswürdig aus Aluminium hergestellt, da dieses Material hervorragend stranggepreßt werden kann und somit die erfindungsgemäßen Führungsnuten kostengünstig hergestellt werden können.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand lediglich bevorzugte Ausfüh­ rungsformen der erfindungsgemäßen Fördereinrichtung darstellender Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Fördereinrichtung im Querschnitt;

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Förderkette in schematischer Darstellung von oben;

Fig. 3 die Förderkette aus Fig. 2 in schematischer Darstellung von der Seite;

Fig. 4 ein erstes erfindungsgemäßes Längsprofil im Querschnitt;

Fig. 5 ein zweites erfindungsgemäßes Längsprofil im Querschnitt.

In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Fördereinrichtung mit dem Längsprofil 1 und der Förderkette 2, die sich sowohl im Vor- als auch im Rücklauf des Längsprofils befindet, dargestellt. Das Längsprofil 1 wird mittels eines nicht dargestellten Nutsteins, der in die Befestigungsnut 3 eingeschoben wird, an der Lötanlage befestigt. Die endlose Förderkette 2 wird am Schloß geöffnet, in die beiden Führungsnuten eingefädelt, über Führungs- und Antriebsritzel gelegt und anschließend am Kettenschloß wieder geschlossen. Während des Betriebs der Lötanlage werden die schematisch dargestellten flächigen Werkstücke 4 auf das erste axiale Ende 5 der Gelenkbolzen 6 aufgelegt. Bei der Förderbewegung rollt bzw. gleitet die Förderkette mit den Rollenkörpern 7 in der Führungsnut. Da die Ge­ wichtskraft der Werkstücke 4 außermittig an den Kettengliedern angreift, wird das zweite axiale Ende 8 des Gelenkbolzens 6 gegen die obere horizontal verlaufende Anlagefläche der nutartigen Vertiefung 9 am Nutgrund der T-förmigen Führungsnut gedrückt.

Fig. 2 zeigt einen Abschnitt einer erfindungsgemäßen Förderkette in Ansicht von oben. Man erkennt die Innenlaschen 10, die Außenlaschen 11, die Gelenkbolzen 6 mit dem ersten axialen Ende 5 und dem zweiten axialen Ende 8 sowie die Rollkörper 7, die die Gelenkbolzen 6 zwischen den Innenlaschen umgeben.

Fig. 4 zeigt ein erfindungsgemäßes Längsprofil 1 mit der Befestigungsnut 3, mit der Führungsnut 12 im Vorlauf und der Führungsnut 13 im Rück­ lauf. Die Führungsnuten 12 und 13 sind erfindungsgemäß identisch aus­ geformt und das Längsprofil 1 enthält sowohl die Führungsnut 12 für den Vorlauf als auch die Führungsnut 13 für den Rücklauf, wobei die beiden Führungsnuten übereinander angeordnet sind. Die T-förmigen Führungs­ nuten weisen den Sockelbereich 14 und den dazu senkrecht verlaufenden Querbereich 15 auf. Im Querbereich 15 werden die Innen- und Außenla­ schen auf einer Seite der Führungskette geführt und im Sockelbereich 14 können die Rollkörper 7 in der Führungsnut rollen bzw. gleiten. Der Sockelbereich 14 der Führungsnut bildet zugleich die schlitzartige Öff­ nung, die von den Kettengliedern durchgriffen wird, um so als Auflager für die Werkstücke dienen zu können. Die Breite des Sockelbereichs 14 ist gerade so gewählt, nämlich zumindest geringfügig größer als die radiale Dicke der Rollkörper, daß die Rollkörper in vertikaler Richtung lediglich ein geringes Spiel aufweisen. Die Tiefe des Sockelbereichs 14 bis zum Querbereich 15 ist gerade so gewählt, daß sie zumindest geringfügig kleiner als der Abstand zwischen den Innenlaschen eines Kettenglieds ist. Im Ergebnis weisen die Anlageflächen der Innenlaschen gegenüber dem Sockelbereich, der zwischen die Innenlaschen der Kettenglieder eingreift, nur ein geringes Spiel auf. Die Breite des Querbereichs 15 ist so gewählt, daß die darin geführten Innen- bzw. Außenlaschen im wesentlichen rei­ bungsfrei entlanggleiten können.

In der Mitte des Nutgrundes 16 ist die schlitzartige Vertiefung 9 zur Führung des zweiten axialen Endes 8 der Gelenkbolzen 6 angeordnet.

Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Längsprofils. Das Längsprofil 17 weist lediglich eine Führungsnut 18 auf.

Claims (13)

1. Fördereinrichtung zum Transport von Werkstücken in beheizbaren Anlagen, mit wenigstens einer als Gelenkkette ausgebildeten Förderkette, die zumindest abschnittsweise durch eine in einem Längsprofil in axialer Richtung verlaufende Ausnehmung führbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Ausnehmung als zumindest bereichsweise form- und/oder funktionskomplementär zur Förderkette geformte Führungsnut und über die gesamte Länge des Längsprofils schlitzartig offen ausge­ bildet ist,
• - die Gelenkbolzen der Förderkette jeweils mit ihrem ersten axialen Ende gegenüber der Außenseite der jeweiligen Außenlasche so hervorragen, daß die Enden bei der Führung der Führungskette durch die Führungsnut die schlitzartige Öffnung der Führungsnut nach außen durchgreifen und mittelbar oder unmittelbar als Auflager für das zu transportierende Werkstück dienen, und
• - die Gelenkbolzen der Förderkette jeweils mit ihrem zweiten axialen Ende gegenüber der Außenseite der jeweiligen Außenlasche so hervorragen, daß die Enden in einem der schlitzartigen Öffnung gegenüberliegenden Querschnittsbereich der Führungsnut führend zur Anlage bringbar sind.

2. Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsnut im Querschnitt im wesentlichen T-förmig mit einem Sockelbereich und einem dazu senkrecht und in Längsrich­ tung des Längsprofils verlaufenden Querbereich ausgebildet ist, wobei der Sockelbereich durch die schlitzartige Öffnung gebildet wird.

3. Fördereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der schlitzartigen Öffnung zumindest geringfügig größer als die radiale Dicke der Führungskette im Bereich zwischen einander gegenüberliegenden Innenlaschen der Kettenglieder ist, so daß die einander gegenüberliegenden Wandbereiche der Führungsnut jeweils mit geringem Abstand der Führungskette im Bereich zwischen einander gegenüberliegenden Innenlaschen der Kettenglieder gegenüberliegen oder dort an die Führungskette zur Anlage bringbar sind.

4. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der schlitzartigen Öffnung bis zum Querbereich zumindest geringfügig kleiner als die kleinste Innenbreite der Kette zwischen zwei einander gegenüberliegenden Innenlaschen ist.

5. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querbereich der Führungsnut zumindest geringfügig breiter als die größte Breite des Verbandes aus einer an einer Außenlasche anliegenden Innenlasche und zumindest geringfügig tiefer als die Höhe der Laschen der Kettenglieder ist.

6. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsnut im Nutgrund eine über die gesamte Nutlänge verlaufende ebenfalls nutartige Vertiefung aufweist, deren Breite zumindest geringfügig größer als der Durchmesser der Gelenk­ bolzen und deren Tiefe zumindest geringfügig größer als der Über­ stand der Gelenkbolzen an ihrem zweiten axialen Ende ist.

7. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Längsprofil zwei neben- oder übereinander angeordnete Führungsnuten zur Führung einer endlosen Förderkette im Vor- und Rücklauf aufweist.

8. Fördereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß beide Führungsnuten im wesentlichen identisch ausgeformt sind

9. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Längsprofil insgesamt aus zumindest zwei hintereinander angeordneten Längsprofilabschnitten besteht.

10. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Überstand des Gelenkbolzens an seinem ersten axialen Ende 2 bis 8 mm beträgt.

11. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Überstand der Gelenkbolzen an beiden axialen Enden im wesentlichen gleich ist.

12. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß Kette und/oder Längsprofil zumindest in den einander gegen­ überliegenden Führungsbereichen eine reibungsvermindernde Ober­ flächenbeschichtung aufweisen.

13. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Längsprofil aus Aluminium besteht.