DE19810657A1 - Rücksaugventil - Google Patents
RücksaugventilInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Rücksaugventil,
daß das Auftreten von Flüssigkeitstropfen eines Fluids an
einer Zufuhröffnung verhindern kann, indem eine festgelegte
Menge des durch einen Fluiddurchgang fließenden Fluids auf der
Basis einer Verschiebung eines Diaphragmas angesaugt wird.
Bisher sind beispielsweise Halbleiterwaferherstellungsprozesse
bekannt, bei denen Rücksaugventile eingesetzt werden. In dem
Rücksaugventil gibt es, wenn die Zufuhr einer Beschichtungs
flüssigkeit zu dem Haltleiterwafer gestoppt wird, eine
Funktion zur Verhinderung des sog. Flüssigkeitstropfens, bei
dem sehr kleine Mengen an Beschichtungsflüssigkeit aus einer
Zufuhröffnung auf den Halbleiterwafer tropfen.
Ein Rücksaugventil gemäß einer derartigen herkömmlichen
Technik ist in Fig. 6 dargestellt und beispielsweise in der
japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 8-10399
beschrieben.
Ein solches Rücksaugventil I umfaßt einen Hauptventilkörper 5
mit einem Fluiddurchgang 4, welcher eine Fluideinlaßöffnung
2 und eine Fluidauslaßöffnung 3 verbindet, sowie eine Kappe
6, die mit einem oberen Abschnitt des Hauptventilkörpers 5
verbunden ist. Ein Diaphragma 7 bestehend aus einem dickwandi
gen Abschnitt und einem dünnwandigen Abschnitt ist in der
Mitte des Fluiddurchgangs 4 angeordnet. Eine nicht dar
gestellte Druckfluidzufuhrquelle ist mit der Kappe 6 verbun
den, wobei die Kappe 6 außerdem eine Druckfluidzufuhröffnung
8 für die Zufuhr von unter Druck stehender Luft zur Betätigung
eines Diaphragmas unter einer Schaltwirkung eines Richtungs
kontrollventiles (nicht dargestellt) aufweist.
Ein Kolben 9 ist mit dem Diaphragma 7 verbunden, wobei eine
V-Dichtung 10 an dem Kolben 9 angebracht ist und entlang einer
inneren Wandfläche des Hauptventilkörpers 5 gleitet und eine
Dichtfunktion erfüllt. Außerdem ist eine den Kolben 9
normalerweise nach oben drückende Feder 11 in dem Hauptventil
körper 5 angeordnet.
Eine Einstellschraube 12 ist auf der Kappe 6 angeordnet, die
gegen den Kolben 9 anliegt und durch Vergrößern und Verringern
der eingeschraubten Schraubenlänge einen Verschiebeweg des
Kolbens 9 einstellt, wodurch die Menge der durch die Membran 7
angesaugten Beschichtungsflüssigkeit eingestellt wird.
Eine Beschichtungsflüssigkeitszufuhrquelle 13, die Beschich
tungsflüssigkeit aufnimmt, ist mit der Fluideinlaßöffnung 2
über ein Rohr 14 verbunden. Außerdem ist zwischen der
Beschichtungsflüssigkeitszufuhrquelle 13 und dem Fluideinlaß
anschluß 2 ein ON/OFF-Ventil 15 angeschlossen, das als
separater Körper getrennt von dem Rücksaugventil 1 aufgebaut
ist. Das ON/OFF-Ventil übernimmt die Funktion des Umschaltens
zwischen einem Zufuhrzustand und einem Zufuhrunterbrechungs
zustand der Beschichtungsflüssigkeit zu dem Rücksaugventil 1
auf der Basis von Betriebs- bzw. Nichtbetriebswirkungen des
ON/OFF-Ventils 15.
Die Funktion des Rücksaugventiles 1 wird nun grob beschrieben.
In einem Normalzustand, in dem das Fluid von der Fluideinlaß
öffnung 2 zu den Fluidauslaßöffnungen geführt wird, werden der
Kolben 9 und das Diaphragma 7 entsprechend der Wirkung des von
der Druckfluidzufuhröffnung 8 zugeführten unter Druck
stehenden Fluid gemeinsam nach unten verschoben. Das Diaphrag
ma 7, das mit dem Kolben 9 gekoppelt ist, steht in den
Fluiddurchgang 4 vor, wie es in Fig. 5 durch die gestrichelten
Linien angedeutet ist.
Wenn der Durchfluß des Fluids durch den Fluiddurchgang 4
gestoppt wird, werden der Kolben 9 und das Diaphragma 7 unter
der Wirkung einer von der Feder 11 ausgeübten elastischen
Kraft gemeinsam angehoben, wenn die Zufuhr des unter Druck
stehenden Fluids von der Druckfluidzufuhröffnung 8 gestoppt
wird. Eine festgelegte Menge an Fluid verbleibt in dem
Fluiddurchgang 4 und wird unter der Wirkung eines von dem
Diaphragma 7 erzeugten Unterdruckes angesaugt. Dadurch wird
das Tropfen von Flüssigkeit, das anderenfalls an einem nicht
dargestellten Fluidzufuhranschluß bewirkt würde, verhindert.
Hierbei entspricht die Rücksaugmenge an Beschichtungsflüssig
keit der Verschiebung des Kolbens 9, wobei ein Verschiebeweg
des Kolbens 9 mittels des Schraubelements 12 eingestellt wird.
Bei der Verwendung des Rücksaugventils 1 gemäß dem Stand der
Technik wird, um die Durchflußmenge der unter Druck stehenden
Luft, die dem Druckfluidzufuhranschluß 8 zugeführt wird, mit
hoher Präzision einzustellen, eine Fluiddrucksteuerein
richtung 17 über ein Rohr 16 oder dergleichen mit dem
Druckfluidzufuhranschluß 8 verbunden. Die Fluiddrucksteuerein
richtung 17 besteht aus einem separaten Körper getrennt von
dem Rücksaugventil 1 und weist eine darin angeordnete bimorphe
Zelle (Zweielementkristall) mit einem piezoelektrischen
Element auf, die ein elektrisches Signal in Luftdruck umsetzt.
Da bei dem Rücksaugventil 1 gemäß dem Stand der Technik das
Einstellen der Menge an rückgesaugter Beschichtungsflüssigkeit
durch manuelles Erhöhen bzw. Verringern der eingeschraubten
Schraubenlänge des Schraubelements 12 eingestellt wird,
besteht der Nachteil, daß eine präzise Kontrolle der rück
zusaugenden Beschichtungsflüssigkeitsmenge nicht erreicht
werden kann. In diesem Fall ist es notwendig, die Ein
schraublänge des voreingestellten Schraubelements 12 ent
sprechend der Menge an zugeführter Beschichtungsflüssigkeit
jedes Mal zu rejustieren, was einen zusätzlichen Aufwand
bedeutet.
Da bei dem Rücksaugventil gemäß dem Stand der Technik außerdem
die Schwierigkeit besteht, den Verschiebungsweg relativ zu
einer durch die Hysteresewirkung der in der Fluiddrucksteuer
einrichtung angeordneten bimorphen Zelle mit dem piezoelek
trischen Element erzeugten Spannung zu reproduzieren, wird es
schwierig, die Durchflußrate der unter Druck stehenden Luft,
die dem Druckfluidzufuhranschluß 8 zugeführt wird, präzise zu
steuern. Dies führt zu dem weiteren Nachteil, daß die
Verschiebungsgeschwindigkeit des Kolbens beim Ansaugen der
Beschichtungsflüssigkeit nicht präzise gesteuert werden kann.
Bei der Verwendung des Rücksaugventiles 1 gemäß dem Stand der
Technik treten außerdem Komplikationen auf, da es notwendig
ist, Rohrverbindungen zwischen dem Rücksaugventil 1 und der
Fluiddrucksteuereinrichtung 17 sowie zwischen dem Rück
saugventil 1 und dem ON/OFF-Ventil 15 herzustellen. Da die
Fluiddrucksteuereinrichtung 17 und das ON/OFF-Ventil 15
jeweils außerhalb des Rücksaugventiles 1 angebracht sind, muß
ein bestimmter Raum für diese Elemente vorgesehen sein, so daß
der Installationsraumbedarf insgesamt vergrößert wird.
Auch der Durchflußdurchgangswiderstand vergrößert sich als
Folge der Rohrleitungen, die zwischen der Fluiddrucksteuerein
richtung 17 und dem Rücksaugventil 1 angeschlossen sind, so
daß die Reaktionsgeschwindigkeit und Präzision des Diaphragmas
verschlechtert wird.
Schließlich muß eine nicht dargestellte Antriebsvorrichtung
zum Schalten zwischen den On- und Off-Zuständen des
ON/OFF-Ventils 15 separat vorgesehen sein, wodurch zusätzlich zu der
erhöhten Komplexität einer weiteren Rohrverbindung für das
ON/OFF-Ventil 15 und die Antriebsvorrichtung auch erhöhte
Kosten der Gesamtvorrichtung entstehen.
Es ist daher eine wesentliche Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine hochgenaue Steuerung eines Steuerdruckes zu
ermöglichen, der zur Verschiebung eines flexiblen Materials
(Diaphragma) verwendet wird, das gegenüber eines Fluiddurch
gangs installiert ist. Außerdem soll ein Rücksaugventil
geschaffen werden, das mit hoher Präzision die Durchflußmenge
des durch das flexible Material angesaugten Fluids steuern
kann.
Rohrverbindungen an dem Rücksaugventil sollen möglichst
vermieden werden, um den Installationsraum der Gesamtvor
richtung zu verringern.
Schließlich soll gemäß der vorliegenden Erfindung ein
Rücksaugventil geschaffen werden, bei dem die Reaktions
geschwindigkeit und Genauigkeit des obengenannten flexiblen
Materials (Diaphragma) verbessert werden.
Diese Aufgaben werden durch die Erfindung mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unter
ansprüchen.
Weitere Ziele, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung. Dabei bilden
alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale
für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der
Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den
Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Rücksaugventils
gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 ein Blockdiagramm des in Fig. 1 gezeigten Rück
saugventils,
Fig. 4A und 4B Schnitte durch eine Durchflußmengensteuervor
richtung, die einen Teil des Rücksaugventiles gemäß
Fig. 1 bildet,
Fig. 5 eine Ansicht, die die Funktion des in Fig. 1
gezeigten Rücksaugventils verdeutlicht, und
Fig. 6 einen Schnitt durch ein Rücksaugventil gemäß dem
Stand der Technik.
In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 20 das Rücksaugventil
gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das
Rücksaugventil 20 weist ein Fitting (Anschlußstück) 24 auf,
mit dem an einer festgelegten Trennung ein Paar entfernbarer
Rohre 22a, 22b verbunden sind, ein Stellglied 30 mit einem
Rücksaugmechanismus 28 (vgl. Fig. 2) und einem
ON/OFF-Ventil 26, das auf dem Fitting angeordnet ist, sowie eine
Steuerung 28 zur Steuerung des Schaltens von unter Druck
stehendem Fluid, das dem ON/OFF-Ventil 26 bzw. dem Rücksaug
mechanismus 28 zugeführt wird, zusammen mit der Steuerung
eines Druckes (Steuerdruck) eines unter Druck stehenden
Fluids, das dem Rücksaugmechanismus 28 zugeführt wird. Das
Fitting 24, das Stellglied 30 und die Steuerung 32 sind, wie
in Fig. 1 dargestellt, als Einheit zusammengesetzt.
Wie in Fig. 2 dargestellt, ist ein erster Anschluß 34 an einem
Ende und ein zweiter Anschluß 36 an einem anderen Ende des
Fittings 24 ausgebildet. Zusätzlich weist das Fitting 24 einen
Kopplungskörper 40 auf, in dem ein Fluiddurchgang 38 an
geordnet ist, der eine Verbindung zwischen dem ersten
Anschluß 34 und dem zweiten Anschluß 36 herstellt. Ein inneres
Element 42 ist mit den ersten und zweiten Anschlüssen 34, 36
gekoppelt und in Öffnungen der Rohre 22a, 22b eingesetzt. Das
Fitting 24 weist außerdem Verriegelungsmuttern 44 zur
Aufrechterhaltung einer fluiddichten Abdichtung an den
Anschlußteilen der Rohre 22a, 22b auf, indem die Verriege
lungsmuttern in Schraubengewinde, die in Enden des Kopplungs
körpers 40 ausgebildet sind, eingeschraubt werden.
Das ON/OFF-Ventil 26 ist an einem oberen Teil des Fittings 24
in der Nähe des ersten Anschlusses 34 angeordnet. Das
ON/OFF-Ventil 26 umfaßt einen ersten Ventilkörper 46, der einstückig
mit dem Kopplungskörper 40 verbunden ist, einen in Richtung
der Pfeile X1 und X2 entlang einer Zylinderkammer 48, die in
dem Inneren des ersten Ventilkörpers 46 ausgebildet ist,
verschiebbaren Kolben 50 und ein Abdeckelement 52, das
hermetisch abgedichtet in die Zylinderkammer 48 eingesetzt
ist. Das Abdeckelement 52 erstreckt sich auch über den
Rücksaugmechanismus 28.
Zwischen dem Kolben 50 und dem Abdeckelement 52 ist ein
Federelement 54 angebracht, wobei der Kolben 50 aufgrund der
elastischen Kraft des Federelements 54 normalerweise nach
unten vorgespannt ist (d. h. in Richtung des Pfeiles X2).
An einem unteren Ende des Kolbens 50 ist eine erste Diaphrag
makammer 58 ausgebildet, in der ein erstes Diaphragma
(Membran) 56 abgedichtet eingesetzt ist. Das erste Diaphragma
56 ist mit einem unteren Ende des Kolbens 50 verbunden und so
angeordnet, daß es gemeinsam mit dem Kolben 50 verschoben
wird. In diesem Fall wird durch ein Abheben des ersten
Diaphragmas 56 von dem Sitz 59, der in dem Kopplungskörper 40
ausgebildet ist, bzw. durch Aufsetzen des ersten Diaphragmas
56 auf den Sitz 59 eine Funktion des Öffnens und Schließens
des Fluiddurchgangs 38 durchgeführt. Dementsprechend kann das
Schalten zwischen einem Zustand der Zufuhr und einem Zustand
des Stoppens der Zufuhr des Fluids (zum Beispiel einer
Beschichtungsflüssigkeit), das durch den Fluiddurchgang 38
fließt, auf der Basis einer Öffnungs-/Schließwirkung des
ON/OFF-Ventils 26 durchgeführt werden.
Zusätzlich ist ein ringförmiges Dämpfungselement 60 an einer
oberen Fläche des ersten Diaphragmas 56 angeordnet, um einen
dünnwandigen Abschnitt des ersten Diaphragmas 56 zu schützen.
Das Dämpfungselement 60 wird durch ein im Querschnitt
L-förmiges Stützelement 62 abgestützt, das mit einem unteren
Ende des Kolbens 50 verbunden ist.
Ein erster Pilot(Steuer)-Durchgang 64, der eine Verbindung
zwischen einer Durchflußmengensteuereinrichtung (wird später
beschrieben) und einer Zylinderkammer 48 des ON/OFF-Venti
les 26 herstellt, ist in dem ersten Ventilkörper 46 ausge
bildet. In diesem Fall wird auf der Basis der durch den
Pilotdurchgang 64 unter der Steuerung der Durchflußmengen
steuervorrichtung erfolgenden Zufuhr eines unter Druck
stehenden Fluids (Steuerdruck) in das Innere der Zylinderkam
mer 48 der Kolben 50 entgegen der elastischen Kraft des
Federelements 54 nach oben angehoben. Dementsprechend wird das
erste Diaphragma 56 um eine festgelegte Entfernung von dem
Sitz 59 abgehoben und öffnet den Fluiddurchgang 38, wodurch
ein Fluid in einer Richtung von dem ersten Anschluß 34 zu dem
zweiten Anschluß 36 fließt.
Außerdem ist in dem ersten Ventilkörper 46 ein Durchgang 66
zur Herstellung einer Verbindung zwischen der ersten Diaphrag
makammer 58 und der Atmosphäre ausgebildet. Das erste
Diaphragma 56 kann durch die Zufuhr und das Ablassen von Luft
aus dem Inneren der Diaphragmakammer 48 durch den ersten
Durchgang 66 frei betätigt werden. Das Bezugszeichen 68
bezeichnet eine Dichtung zur Aufrechterhaltung der Luftdicht
heit der Zylinderkammer 48, während das Bezugszeichen 70 ein
Dämpfungselement bezeichnet, das an dem Kolben 50 anliegt und
eine Dämpfungsfunktion erfüllt.
Ein Rücksaugmechanismus 28 ist auf dem Fitting 24 in der Nähe
des zweiten Anschlusses 36 angeordnet. Der Rücksaugmecha
nismus 28 umfaßt einen zweiten Ventilkörper 72, der einstückig
mit dem Kopplungskörper 40 und dem ersten Ventilkörper 46
verbunden ist, und einen Stab 76, der in Richtung der
Pfeile X1 und X2 entlang einer in dem Inneren des zweiten
Ventilkörpers 72 ausgebildeten Kammer 74 verschiebbar ist. Ein
Federelement 78 ist in der Kammer 74 angeordnet, das einen
Flansch des Stabes berührt und normalerweise aufgrund der
elastischen Kraft des Federelements 78 eine nach oben
gerichtete Kraft ausübt (d. h. in Richtung des Pfeiles X1).
Ein zweites Diaphragma (Membran) 80 erstreckt sich von einem
oberen Teil des Stabes 76 und ist mit einer oberen Fläche des
Stabes 76 verbunden. Eine zweite Diaphragmakammer (Steuerkam
mer) 82 ist vorgesehen, um das zweite Diaphragma 80 durch die
Zufuhr eines Pilotdruckes in einer aufwärtsgerichteten
Richtung des zweiten Diaphragmas 80 zu betätigen. Ein Schaft
83 ist an einem oberen Flächenteil des Stabes 76 angeordnet
und durchtritt das zweite Diaphragma 80, wobei der Schaft 83
gemeinsam mit dem Stab 76 verschoben wird. In diesem Fall ist
ein Dämpfungselement 84, das aus einem Gummimaterial oder
dergleichen gebildet ist, zwischen einem dünnwandigen
Abschnitt des zweiten Diaphragmas 80 und dem Stab 76 an
geordnet.
Eine dritte Diaphragmakammer 88 ist an dem unteren Ende des
Stabes 76 angeordnet und durch ein drittes Diaphragma
(Membran) 86 abgedichtet. Das dritte Diaphragma 86 ist mit dem
Stab 76 verbunden und so angeordnet, daß es gemeinsam mit dem
Stab 76 verschoben wird.
Ein ringförmiges Dämpfungselement 90 ist an einer oberen
Fläche des dritten Diaphragmas 86 angeordnet, um einen
dünnwandigen Abschnitt des dritten Diaphragmas 86 zu schützen,
wobei das Dämpfungselement 90 durch ein im Querschnitt
L-förmiges Stützelement 92 abgestützt wird, das mit einem unteren
Ende des Stabes 76 verbunden ist.
Ein Durchgang 98 ist in dem zweiten Ventilkörper 72 ausge
bildet und liefert eine Verbindung zwischen der dritten
Diaphragmakammer 88 und der Atmosphäre. Außerdem ist ein
Steuerdurchgang 100 in dem Abdeckelement 52 ausgebildet, um
einen Steuerdruck zu der zweiten Diaphragmakammer 82 zu
führen.
Ein Encoder 93, der die Größe einer Verschiebung des zweiten
Diaphragmas 80 feststellt, ist durch den Schaft 83 in einem
Hohlraum 91 des Abdeckelements befestigt. Der Encoder 93 ist
im wesentlichen ein Absolut-Encoder mit einem nicht dar
gestellten Fotosensor, der auf einer Seite des Encoder
grundkörpers 54 befestigt ist, und einer nicht dargestellten
Glasskala, die Skalenwerte an festen Intervallen auf einem
Glassubstrat aufweist und an einer Seite des Schaftes 83
befestigt ist.
In diesem Fall wird die Größe der Verschiebung des Schaf
tes 83, der gemeinsam mit dem zweiten Diaphragma 80 verschoben
wird, durch den nicht dargestellten Fotosensor über die
Glasskala festgestellt. Ein Detektionssignalausgang von dem
Fotosensor wird durch nicht dargestellte Leitungen als Input
an die Hauptsteuereinheit 108 gegeben.
Die Steuerung 32 umfaßt eine Kappe 102, die einstückig mit dem
ersten Ventilkörper 46 und dem zweiten Ventilkörper 72
ausgebildet ist, die gemeinsam das Stellglied 30 bilden. In
der Kappe 102 ist eine Druckfluidzufuhröffnung 103a und eine
Druckfluidablaßöffnung 103b ausgebildet.
Innerhalb der Kappe 102 ist ein erstes elektromagnetisches
Ventil 104, das im wesentlichen als 2-Anschluß-3-Wege-Ventil
zur Steuerung eines der Zylinderkammer 48 des
ON/OFF-Ventiles 26 zugeführten Pilotdruckes dient, und ein zweites
elektromagnetisches Ventil 106, das im wesentlichen als
2-Anschluß-3-Wege-Ventil zur Steuerung eines der zweiten
Diaphragmakammer 82 des Rücksaugmechanismus 28 zugeführten
Pilotdruckes dient, angeordnet.
Die ersten und zweiten elektromagnetischen Ventile 104, 106
sind normalerweise geschlossene Ventile, wobei durch Ausgabe
von Stromsignalen von der Hauptsteuereinheit 108 zu den
elektromagnetischen Spulen 112 der ersten bzw. zweiten
elektromagnetischen Ventile 104, 106 nicht dargestellte
Ventilkörper in Richtung des Pfeiles X1 gezogen werden, was zu
einer Öffnung des Ventiles führt.
Außerdem sind innerhalb der Kappe 102 eine erste Durch
flußmengensteuereinrichtung 115a und eine zweite Durch
flußmengensteuereinrichtung 115b vorgesehen, die ein unter
Druck stehendes Fluid (Pilotdruck), das auf einem festen
Druckwert gesteuert wird, zu der Zylinderkammer 48 des ON/OFF-
Ventiles 26 bzw. zu der zweiten Diaphragmakammer 82 des
Rücksaugmechanismus 28 führen.
Die erste Durchflußmengensteuereinrichtung 115a und die zweite
Durchflußmengensteuereinrichtung 115b bestehen jeweils aus
denselben Grundelementen und sind, wie in den Fig. 4A und 4B
dargestellt ist, durch einen ersten Wafer 117, der beispiels
weise aus Pyrex-Glas besteht, einen zweiten Wafer 119, der an
einer oberen Fläche des ersten Wafers 112 befestigt ist und
beispielsweise aus einem Silicium-Substrat besteht, und einen
dritten Wafer 121, der an einer oberen Fläche des zweiten
Wafers 119 befestigt ist und beispielsweise aus Pyrex-Glas
besteht, gebildet, die einstückig aufeinandergesteckt sind.
Zwischen dem ersten Wafer 117 und dem zweiten Wafer 119 ist
ein Paar von Einlaßöffnungen 123a, 123b mit festgelegten
Abständen ausgebildet, wobei eine Einlaßöffnung 123b durch
einen Blindstopfen verschlossen ist. Wie in Fig. 4A dar
gestellt ist, ist die Einlaßöffnung 123a der ersten Durch
flußmengensteuereinrichtung 115a vorgesehen, um mit dem ersten
elektromagnetischen Ventil 104 durch einen zweiten Durch
gang 122 in Verbindung zu treten, während die Einlaßöff
nung 123a der zweiten Durchflußmengensteuereinrichtung 115b
dazu vorgesehen ist, mit dem zweiten elektromagnetischen
Ventile 106 durch einen dritten Durchgang 124 in Verbindung
zu treten, wie es in Fig. 4B dargestellt ist.
Eine Düse 129, die eine Düsenöffnung 127 aufweist, ist
zwischen dem Paar von Einlaßöffnungen 123a, 123b angeordnet,
wobei die Düsenöffnung 129 dazu ausgebildet ist, mit einer
Auslaßöffnung 131 in Verbindung zu treten, die sich zu einem
unteren Flächenabschnitt des ersten Wafers 117 öffnet. Wie in
Fig. 4A dargestellt ist, ist die Auslaßöffnung 131 der ersten
Durchflußmengensteuereinrichtung 115a dazu vorgesehen, mit dem
ON/OFF-Ventil 26 durch den ersten Steuerdurchgang 64 in
Verbindung zu treten, während die Auslaßöffnung 131 der
zweiten Durchflußmengensteuereinrichtung 115b dazu vorgesehen
ist, mit der zweiten Diaphragmakammer 82 des Rücksaugmecha
nismus 28 durch den zweiten Steuerdurchgang 100 in Verbindung
zu treten, wie es in Fig. 4B dargestellt ist.
Eine im Querschnitt trapezförmige Kammer 133 ist in dem
Inneren des zweiten Wafers 119 ausgebildet, und ein expandier
bares Fluid 135, das durch Hitze expandiert, beispielsweise
eine Siliziumflüssigkeit, ist in der Kammer 133 eingeschlossen.
Eine dünnfilmige Struktur 139 ist an dem unteren Teil der
Kammer 133 vorgesehen, wobei der Film 139 um eine festgelegte
Entfernung von einem Ende der Düse 129 beabstandet ist und
flexibel ausgebildet ist, um sich bei einer Expansion des
Fluids 135 (wie es durch die gestrichelten Linien in den
Fig. 4A und 4B dargestellt ist) zu der Düse 29 hin zu
verformen.
Ein gemusterter elektrischer Widerstandskörper 141 ist an
einer Unterseite des dritten Wafers 121 angeordnet, der auf
einer oberen Fläche des Kammer 133 vorgesehen ist. Das
elektrische Widerstandsmuster 141 ist über ein Paar elek
trischer Anschlüsse 143a, 143b und Leitungen 145 elektrisch
mit der Hauptsteuereinheit 108 verbunden.
Ein Druckwert, der mittels einer nicht dargestellten Tastatur
oder dergleichen über einen Anschluß 118 eingestellt wird, ist
auf einer LED-Anzeigevorrichtung 116 gezeigt. Außerdem umfaßt
die Hauptsteuereinheit 108 eine nicht dargestellte MPU
(Mikroprozessoreinheit), die verschiedene Funktionseinheiten
aufweist, um Steuer-, Auswertungs-, Verarbeitungs-, Be
rechnungs- und Speichervorgänge durchzuführen. Auf der Basis
der von der MPU abgeleiteten Steuersignale wird ein Steuer
druck, der der Zylinderkammer 48 des ON/OFF-Ventiles 26 bzw.
der Diaphragmakammer 58 des Rücksaugmechanismus 28 zugeführt
wird, durch Erregen bzw. Abschalten der ersten und zweiten
elektromagnetischen Ventile 104 und 106 gesteuert.
Außerdem sind in der Kappe 102, wie in Fig. 3 dargestellt ist,
ein erster Durchgang 120, der ein unter Druck stehendes Fluid
von dem Druckfluidzufuhranschluß 103a zu dem ersten elektro
magnetischen Ventil 104 bzw. dem zweiten elektromagnetischen
Ventil 106 führt, ein zweiter Durchgang 122, der eine
Verbindung zwischen dem ersten elektromagnetischen Ventil 104
und der ersten Fluidsteuereinrichtung 115a herstellt, und ein
dritter Durchgang 124 ausgebildet, der eine Verbindung
zwischen dem zweiten elektromagnetischen Ventil 106 und der
zweiten Fluidsteuereinrichtung 115b herstellt.
Zusätzlich sind in der Kappe 102 ein erster Steuerdurch
gang 164, der einen Steuerdruck zu der Zylinderkammer 48 des
ON/OFF-Ventiles 26 zuführt, das mit einer Auslaßöffnung 131 der
ersten Durchflußmengensteuereinrichtung 115a verbunden ist,
ein zweiter Steuerdurchgang 100 für die Zufuhr eines Steuer
druckes zu der zweiten Diaphragmakammer 82 des Rücksaugmecha
nismus 28, der mit der Auslaßöffnung 131 der zweiten Durch
flußmengensteuereinrichtung 115b verbunden ist, und ein
vierter Durchgang 126 angeordnet, der eine Verbindung zwischen
den ersten und zweiten elektromagnetischen Ventilen 104, 106
und der Druckfluidauslaßöffnung 103b herstellt (vgl. Fig. 2).
In diesem Fall wird, wenn ein Stromsignal von der Hauptsteuer
einheit 108 zu der elektromagnetischen Spule 112 des ersten
elektromagnetischen Ventiles 104 zugeführt wird, ein nicht
dargestellter Ventilkörper verschoben, wobei das erste
elektromagnetische Ventil 104 einen ON-Zustand einnimmt, und
der erste Durchgang 120 und der zweite Durchgang 122 werden
in gegenseitige Verbindung miteinander gebracht. Als Folge
hiervon wird das unter Druck stehende Fluid (Steuerdruck), das
von der Druckfluidzufuhröffnung 103 zugeführt wird, der ersten
Durchflußmengensteuereinrichtung 115a durch erste und zweite
Durchgänge 120 und 122 zugeführt.
Andererseits wird, wenn ein Stromsignal von der Hauptsteuer
einheit 108 zu der elektromagnetischen Spule 112 des zweiten
elektromagnetischen Ventils 106 zugeführt wird, ein nicht
dargestellter Ventilkörper verschoben und das zweite elektro
magnetische Ventile nimmt einen ON-Zustand ein, wodurch der
erste Durchgang 122 und der dritte Durchgang 124 miteinander
in Verbindung gebracht werden. Dementsprechend wird ein unter
Druck stehendes Fluid (Pilotdruck), das von der Druckfluid
zufuhröffnung 103a zugeführt wird, durch erste und dritte
Durchgänge 120 und 124 der zweiten Durchflußmengensteuerein
richtung 115b zugeführt.
Das Rücksaugventil 20 gemäß dieser Ausführungsform ist im
wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Nachfolgend wird
die Wirkungsweise und Funktion des Ventiles mit Bezug auf das
Schaltungsdiagramm gemäß Fig. 3 dargestellt.
Zunächst wird eine Beschichtungsflüssigkeitszufuhrquelle 130,
die eine Beschichtungsflüssigkeit aufnimmt, mit einem Rohr 22a
verbunden, das mit dem ersten Anschluß 34 des Rücksaugventi
les 20 in Verbindung steht, während eine Beschichtungsflüssig
keitstropfvorrichtung 132, die eine Düse 136 aufweist, von der
eine Beschichtungsflüssigkeit auf den Halbleiterwafer 138
tropft, mit einem Rohr 22b verbunden wird, das mit dem zweiten
Anschluß 36 in Verbindung steht. Außerdem wird eine Druck
fluidzufuhrquelle 134 mit dem Druckfluidzufuhranschluß 103a
verbunden.
Nach Durchführung dieser Vorbereitungsmaßnahmen wird die
Druckfluidzufuhrquelle 134 aktiviert, wobei ein unter Druck
stehendes Fluid zu dem Druckfluidzufuhranschluß 103 geführt
wird zusammen mit der Eingabe eines Inputsignals und eines
elektrischen Quellensignals zu der Hauptsteuereinheit 108 über
nicht dargestellte Eingabemittel.
Auf der Basis des Inputsignals gibt die Hauptsteuereinheit 108
Erregungssignale an das erste elektromagnetische Ventil 104
und das zweite elektromagnetische Ventil 106, so daß die
ersten und zweiten elektromagnetischen Ventile 104, 106
jeweils einen ON-Zustand annehmen.
Das unter Druck stehende Fluid (Pilotdruck), das von dem
Druckfluidzufuhranschluß 103a zugeführt wird, wird in die
zweite Durchflußmengensteuereinrichtung 115b durch miteinander
in Verbindung stehende erste und dritte Durchgänge 120, 124
eingeführt. Die zweite Durchflußmengensteuereinrichtung 115b,
die im Detail später beschrieben wird, liefert nach einer
Kompression des unter Druck stehenden Fluids unter der
Verformungswirkung des dünnen Filmes 139 auf einen festgeleg
ten Pilot(Steuer)-Druck das unter Druck stehende Fluid über
den zweiten Steuerdurchgang 100 zu der zweiten Diaphragmakam
mer 82. Unter der Wirkung des der zweiten Diaphragmakammer 82
zugeführten Pilotdruckes verformt sich das zweite Diaphrag
ma 80 und drückt den Stab 76 in Richtung des Pfeiles X2. Als
Folge hiervon wird das dritte Diaphragma 86, das mit dem
unteren Ende des Stabes 76 verbunden ist, verschoben, was zu
dem in Fig. 2 dargestellten Zustand führt.
Auf diese Weise gibt unter der Wirkung des der zweiten
Diaphragmakammer 82 zugeführten Pilotdruckes in einem Zustand,
in dem das Diaphragma 80 in Richtung des Pfeiles X2 gedrückt
wird, die Hauptsteuereinheit 108 ein elektrisches Signal zu
der ersten Durchflußmengensteuereinrichtung 115a aus. In der
Durchflußmengensteuereinrichtung 115a wird bewirkt, daß ein
Strom durch elektrische Kontakte 143a, 143b zu dem elek
trischen Widerstandskörper 141 fließt, wodurch der elektrische
Widerstandskörper 141 erwärmt wird.
Als Folge hiervon wird das die Kammer 133 füllende Fluid 135
erwärmt und expandiert, und, wie durch die gestrichelten
Linien in Fig. 4A dargestellt ist, der dünne Film 139 wird
nach unten gedrückt und verformt, wobei der Abstand zwischen
dem Film 139 und der Düse 129 auf einen festen Wert einge
stellt ist. Dementsprechend wird die Durchflußmenge des unter
Druck stehenden Fluids, das von der Düsenöffnung 129 zu der
Auslaßöffnung 131 fließt, durch die Kompression gemäß dem
Abstand zwischen dem dünnen Film 139 und der Düse 129
gesteuert. Als Folge hiervon wird die Durchflußmenge des unter
Druck stehenden Fluids, das von der Auslaßöffnung 131 der
ersten Durchflußmengensteuereinrichtung 115a abgelassen wird,
eingestellt. Dadurch wird der Pilotdruck, der der Zylinderkam
mer 48 des ON/OFF-Ventiles 26 zugeführt wird, auf einen festen
Wert gesteuert.
Außerdem wird der der zweiten Diaphragmakammer 82 zugeführte
Pilotdruck gleichermaßen auf einen festen Wert gesteuert, da
der Betrieb der zweiten Durchflußmengensteuereinrichtung 115b
der gleiche ist wie der der oben beschriebenen ersten
Durchflußmengensteuereinrichtung 115a (vgl. Fig. 4B).
Unter Druck stehendes Fluid (Pilotdruck), das der Zylinderkam
mer 48 zugeführt wird, verschiebt den Kolben 50 in der
Richtung des Pfeiles X1 entgegen der elastischen Kraft des
Federelements 54. Dementsprechend trennt sich das erste
Diaphragma 56, das mit dem Kolben verbunden ist, von dem
Sitz 59 und das ON/OFF-Ventil 26 nimmt einen ON-Zustand ein.
Zu dieser Zeit fließt die Beschichtungsflüssigkeit von der
Beschichtungsflüssigkeitszufuhrquelle 130 entlang des
Durchflußdurchgangs 38 und die Beschichtungsflüssigkeit wird
über die Beschichtungsflüssigkeitstropfvorrichtung 146 auf den
Halbleiterwafer 146 getropft. Als Folge hiervon wird eine
Beschichtung (nicht dargestellt) mit einer gewünschten Dicke
auf dem Halbleiterwafer 146 ausgebildet.
Nachdem eine festgelegte Menge an Beschichtungsflüssigkeit
durch die Beschichtungsflüssigkeitstropfvorrichtung 132 auf
den Halbleiterwafer 146 geschichtet wurde, gibt die Haupt
steuereinheit 108 ein Deaktivierungssignal an das erste
elektromagnetische Ventil 104, und das erste elektromagneti
sche Ventil 104 nimmt einen OFF-Zustand an. Dementsprechend
wird der zweite Durchgang 122 in Verbindung mit der Druck
fluidablaßöffnung 103b gesetzt, und das unter Druck stehende
Fluid innerhalb der Zylinderkammer 48 wird durch die Druck
fluidauslaßöffnung an die Atmosphäre abgegeben. Als Folge
hiervon wird der Kolben unter der Wirkung der elastischen
Kraft des Federelements 54 in Richtung des Pfeiles X2 ver
schoben, und die erste Membran 56 wird auf dem Ventilsitz 59
auf gesetzt, so daß das ON/OFF-Ventil 26 einen OFF-Zustand
annimmt.
Indem das ON/OFF-Ventil 26 in einen OFF-Zustand versetzt wird
und der Fluiddurchgang 38 unterbrochen wird, wird die Zufuhr
von Beschichtungsflüssigkeit zu dem Halbleiterwafer 146
gestoppt, wodurch das Tropfen von Beschichtungsflüssigkeit aus
der Düse 148 der Beschichtungsflüssigkeitstropfvorrichtung 132
auf den Halbleiterwafer 146 angehalten wird. In diesem Fall
besteht die Befürchtung, daß ein unerwünschtes Tropfen von
Flüssigkeit auftreten kann, weil die der auf den Halbleitwa
fer 146 getropften Flüssigkeit unmittelbar nachfolgende
Beschichtungsflüssigkeit innerhalb der Düse 148 der Beschich
tungsflüssigkeitstropfvorrichtung 132 verbleibt.
Daher gibt die Hauptsteuereinheit 108 ein Deaktivierungssignal
an das zweite elektromagnetische Ventil 106, wodurch das
zweite elektromagnetische Ventil 106 einen OFF-Zustand
annimmt.
Dementsprechend werden durch Versetzen des zweiten elektro
magnetischen Ventiles 106 in einen OFF-Zustand der dritte
Durchgang 124 und die Druckfluidablaßöffnung 103b in Verbin
dung miteinander gesetzt, wodurch das in der zweiten Diaphrag
makammer 82 verbleibende unter Druck stehende Fluid (Pilot
druck) durch den mit dem dritten Durchgang 124 in Verbindung
stehenden zweiten Pilotdurchgang 100 aus der Druckfluidablaß
öffnung 103b zur Atmosphäre abgelassen wird. Als Folge hiervon
wird die zweite Membran 80 unter der Wirkung der elastischen
Kraft des Federelementes 78 in Richtung des Pfeiles X1
angehoben und nimmt den in Fig. 5 dargestellten Zustand an.
Insbesondere wird durch Anheben des zweiten Diaphragmas 80 und
damit gemeinsames Verschieben des dritten Diaphragmas 86 durch
den Stab 76 in Richtung des Pfeiles X1 ein Unterdruck erzeugt.
Wenn dies auftritt, wird eine festgelegte Menge an Beschich
tungsflüssigkeit innerhalb des Fluiddurchgangs 38 in Richtung
der in Fig. 5 gezeigten Pfeile gesaugt. Als Folge hiervon wird
eine festgelegte Menge an Beschichtungsflüssigkeit, die in der
Düse 148 der Beschichtungsflüssigkeitstropfvorrichtung 132
verbleibt, zur Seite des Rücksaugventiles zurückgeführt, so
daß das Auftreten eines Flüssigkeitstropfens auf dem Halblei
terwafer 138 verhindert werden kann.
Wenn dies passiert, wird die Größe der Verschiebung des
zweiten Diaphragmas 80, das gemeinsam mit dem dritten
Diaphragma 86 angehoben wird, von einem Encoder 93 durch den
Schaft 83 festgestellt. Auf der Basis des Detektionssignal-
Outputs von dem Encoder 93 stellt die Hauptsteuereinheit 108
den Druck innerhalb der zweiten Diaphragmakammer 82 ein, so
daß das zweite Diaphragma 80 an einer festgelegten Position
gestoppt wird.
Im einzelnen ist das zweite Diaphragma 80 so geformt, daß es
an einer festen Position gestoppt wird, die den Druck
innerhalb der zweiten Diaphragmakammer 82 mit der elastischen
Kraft des Federelements 78 ausgleicht. Die Hauptsteuer
einheit 108 wertet die Größe der Verschiebung des zweiten
Diaphragmas auf der Basis des Detektionssignaloutputs von dem
Encoder 93 aus und gibt Erregungs- und/oder Abschaltsignale
aus, die in geeigneter Weise zwischen ON- und OFF-Zuständen
schalten und dadurch den Druck innerhalb der zweiten Diaphrag
makammer 82 einstellen, wodurch dieser mit der elastischen
Kraft des Federelementes 78 ausgeglichen wird. Dadurch wird
das zweite Diaphragma 80 an einer Position gestoppt, die der
Rücksaugmenge der Beschichtungsflüssigkeit entspricht.
In diesem Fall ist es auch akzeptabel, daß die Hauptsteuer
einheit 108 entsprechende Erregungs- und Abschaltungssignale
für das zweite elektromagnetische Ventil 106 und die zweite
Durchflußmengensteuereinrichtung 115b ausgibt, wobei das
zweite elektromagnetische Ventil 106 und die zweite Durch
flußmengensteuereinrichtung 115b zusammen eingesetzt werden
können, um den Druck in der zweiten Diaphragmakammer 82
einzustellen.
Durch erneute Ausgabe entsprechender Aktivierungssignale für
das erste elektromagnetische Ventil 104 und das zweite
elektromagnetische Ventil 106 von der Hauptsteuereinheit 108
und Rückführung zu einem ON-Zustand wird der in Fig. 2
gezeigte Zustand erreicht, wodurch ein erneutes Tropfen von
Beschichtungsflüssigkeit auf den Halbleiterwafer 146 initiiert
wird.
Auf diese Weise wird gemäß der Ausführungsform der vorliegen
den Erfindung das zweite Diaphragma 80 an einer Position
gestoppt, die den Druck der zweiten Diaphragmakammer 82 mit
der elastischen Kraft des Federelements 78 ausgleicht, wodurch
durch Einstellung des Druckes der zweiten Diaphragmakammer 82
durch ON/OFF-Steuerung mit Bezug auf das zweite elektro
magnetische Ventil 106 eine Rücksaugmenge der Beschichtungs
flüssigkeit, die durch das dritte Diaphragma 86 eingesaugt
wird, mit hoher Präzision gesteuert werden kann.
Außerdem wird bei der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ein elektrischer Strom, der der ersten Durch
flußmengensteuereinrichtung 115a und der zweiten Durch
flußmengensteuereinrichtung 115b zugeführt wird, er
höht/erniedrigt und eine erzeugte Hitze eines elektrischen
Widerstandskörpers wird gleichfalls erhöht/erniedrigt, wodurch
bewirkt wird, daß sich der dünne Film 139 zu der Düse 129
hinbiegen kann. Dementsprechend wird der Abstand zwischen der
Düse 129 und dem dünnen Film 139 unter der Biegung des dünnen
Filmes 139 frei eingestellt, und dadurch wird die Fluidmenge
des unter Druck stehenden Fluids, das durch die Düsenöff
nung 127 fließt, eingestellt. In diesem Fall kann durch
Blockieren der Durchflußöffnung 127 durch den dünnen Film 139
aufgrund seiner Biegung der Durchfluß von unter Druck
stehendem Fluid auch ganz unterbrochen werden.
Dementsprechend werden der dem ON/OFF-Ventil 26 zugeführte
Pilotdruck und der der zweiten Diaphragmakammer 82 zugeführte
Pilotdruck durch die erste Durchflußmengensteuereinrichtung
115a bzw. die zweite Durchflußmengensteuereinrichtung 115b
jeweils präzise gesteuert. Gemeinsam ermöglichen sie eine
weitere Verbesserung der Präzision und Reaktionsgeschwindig
keit des ON/OFF-Ventiles 26.
Im einzelnen wird durch Steuerung des dem ON/OFF-Ventil 26
entsprechend der ersten Durchflußmengensteuereinrichtung 115a
und der zweiten Durchflußmengensteuereinrichtung 115b
zugeführten Pilotdruckes die Betriebsgeschwindigkeit des
ON/OFF-Ventiles 26 im Vergleich zum Stand der Technik
verbessert und außerdem der Betriebsbereich erweitert.
Außerdem wird es durch Erhöhen der Schaltgeschwindigkeit, mit
der das ON/OFF-Ventil 26 zwischen den ON- und OFF-Zuständen
schaltet, möglich, die Durchflußmenge der Beschichtungs
flüssigkeit, die auf den Halbleiterwafer 146 getropft wird,
hochgenau einzustellen. Außerdem kann einer bei hoher Frequenz
auftretenden Biegung ausreichend widerstanden werden, ein
Kriechen wird reduziert und die Reproduzierbarkeit wird
erhöht, weil der der Düse 129 gegenüberliegende dünne Film 139
aus einem Einzelkristall oder ähnlichem Glasmaterial her
gestellt ist. Als Folge hiervon wird auf den dünnen Film 139,
der das Antriebsteil bildet, nur eine geringe Belastung
ausgeübt, er hat eine hervorragende Haltbarkeit und es ergibt
sich über die Zeit nur eine geringe Veränderung seiner
Leistungsfähigkeit. Außerdem wird es möglich, ihn unter
Verwendung von Halbleitertechnologie herzustellen, so daß der
Vorteil besteht, daß er mit hoher Genauigkeit in hohen
Stückzahlen produziert werden kann.
Außerdem werden bei der vorliegenden Ausführungsform das
Fitting 24, das ON/OFF-Ventil 26, der Rücksaugmechanismus 28
und die Steuerung 32 einstückig zusammengesetzt, so daß im
Gegensatz zu dem oben beschriebenen Stand der Technik keine
Notwendigkeit besteht, Rohrverbindungen zwischen dem Rück
saugventil 20 und der Fluiddrucksteuervorrichtung oder
zwischen dem Rücksaugventil 20 und dem ON/OFF-Ventil 26
herzustellen. Da es nicht notwendig ist, einen besonderen
Platz für die Befestigung der Fluiddrucksteuereinrichtung und
des ON/OFF-Ventiles 26 vorzusehen, kann eine effektive Nutzung
des Installationsraumes erreicht werden.
Da bei der vorliegenden Ausführungsform das ON/OFF-Ventil 26
und die Steuerung 32 usw. einstückig mit dem Rücksaugmecha
nismus 28 ausgebildet sind, kann im Gegensatz zu der herkömm
lichen Technik, bei der die Komponenten jeweils als separate
Teile miteinander kombiniert werden, eine höhere Kompaktheit
der Vorrichtung erreicht werden.
Außerdem kann mit der vorliegenden Ausführung eine Erhöhung
des Durchflußdurchgangswiderstandes vermieden werden, da keine
Notwendigkeit für die Installation zusätzlicher Rohrleitungen
zwischen dem Rücksaugventil 20 und der Fluiddrucksteuervor
richtung besteht.
Schließlich wird als Folge der Tatsache, daß das unter Druck
stehende Fluid (Pilotdruck) gemeinsam dem Rücksaugmechanismus
28 bzw. dem ON/OFF-Ventil 26 zugeführt und die Durchflußmenge
durch die erste Durchflußmengensteuereinrichtung 115a und die
zweite Druckflußmengensteuereinrichtung 115b gesteuert wird,
im Gegensatz zum Stand der Technik eine Antriebsvorrichtung
für den Antrieb des ON/OFF-Ventiles 26 unnötig. Als Folge
hiervon ist es möglich, die Gesamtgröße der Vorrichtung zu
reduzieren und eine Kostenverringerung zu erreichen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform werden der dem
ON/OFF-Ventil 26 und dem Rücksaugmechanismus 28 durch die erste
Durchflußmengensteuereinrichtung 115a und die zweite Durch
flußmengensteuereinrichtung 115b zugeführte Pilotdruck
elektrisch durch die Hauptsteuereinheit 108 gesteuert. In
diesem Fall wird eine Verbesserung der Reaktionsgenauigkeit
des zweiten Diaphragmas 80, das gemäß dem Pilotdruck betrieben
wird, möglich, und die Beschichtungsflüssigkeit, die in dem
Fluiddurchgang 38 verbleibt, kann schneller angesaugt werden.
Claims (8)
1. Rücksaugventil mit einem Verbinder (24), der einen
Fluiddurchgang (38) mit einem ersten Anschluß (24) an einem
Ende und einem zweiten Anschluß (36) an dem anderen Ende
aufweist, einem Rücksaugmechanismus (28) zum Ansaugen eines
innerhalb des Fluiddurchgangs fließenden Fluids unter der
Unterdruckwirkung eines flexiblen Elements (86), das ent
sprechend einem Steuerdruck verschoben wird, einem
ON/OFF-Ventil (26) zum Öffnen und Schließen des Fluiddurchgangs (38)
entsprechend einer Wirkung des Steuerdruckes, einer Steue
rung (32), in der ein Ansaugmengensteuermechanismus zum
elektrischen Steuern einer Durchflußmenge eines Fluids, das
durch den Rücksaugmechanismus (28) angesaugt wird, angeordnet
ist, einer Verschiebungsdetektionseinrichtung (93) zur
Feststellung der Größe einer Verschiebung des flexiblen
Elements (86) und zur Ausgabe eines Feststellsignals an die
Steuerung (32), wobei der Ansaugmengensteuermechanismus ein
Federelement (78) aufweist, welches das flexible Element (86)
aufgrund der Elastizität des Federelements (78) vorspannt, und
eine Vielzahl elektromagnetischer Ventile (104, 106) zum
Einstellen eines Steuerdruckes, der dem Rücksaugmecha
nismus (28) durch Aktivierungs- und Deaktivierungssignale, die
von der Steuerung (32) ausgegeben werden, zugeführt wird, und
wobei die Größe der Verschiebung des flexiblen Elements (86)
durch Ausgleichen des Steuerdruckes und einer Vorspannkraft
des Federelements (78) gemäß der Druckeinstellung durch die
elektromagnetischen Ventile (104, 106) gesteuert wird.
2. Rücksaugventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerung (32) ein erstes Durchflußmengensteuerelement
(115a) und ein zweites Durchflußmengensteuerelement (115b) zur
Steuerung von Pilot(Steuer)drücken, die dem Rücksaugmecha
nismus (28) bzw. einem ON/OFF-Ventil (26) zugeführt werden,
aufweist.
3. Rücksaugventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchflußmengensteuerelemente (115a, 115b) einen
Behälter (117, 119, 121), der zum Teil mit einer Membran
ausgebildet ist und ein Fluid aufnimmt, das unter Wärme
einwirkung expandierbar/kompressibel ist, eine der Mem
bran (139) des Behälters (117, 119, 121) gegenüberliegende
Düse (129) und Heizeinrichtungen (141) zum Aufheizen eines
Fluids (135) innerhalb des Behälters (117, 119, 121) aufweist.
4. Rücksaugventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Verbinder (24), der Rücksaugmecha
nismus (28), das ON/OFF-Ventil (26) und die Steuerung (32)
einstückig zusammengesetzt sind.
5. Rücksaugventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das flexible Element ein Diaphragma (86)
aufweist.
6. Rücksaugventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Rücksaugmechanismus (28) ein Diaphrag
ma (80), das unter der Wirkung eines von einer Druckfluid
zufuhröffnung zugeführten Pilot(Steuer)Druckes verschoben
wird, einen Stab (76), der innerhalb eines Ventilkörpers (72)
verschiebbar angeordnet und gemeinsam mit dem Diaphragma (80)
verschiebbar ist, ein weiteres Diaphragma (86), das mit einem
Ende des Stabes (76) verbunden ist und durch gemeinsame
Verschiebung mit dem Stab (76) einen Unterdruck erzeugt, und
das den Stab (76) in einer festgelegten Richtung vorspannende
Federelement (78) aufweist.
7. Rücksaugventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerung (32) eine Hauptsteuer
einheit (108) aufweist, die elektromagnetische Ventile (104,
106) und eine Durchflußmengensteuereinrichtung (115a, 115b)
steuert.
8. Rücksaugventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verschiebungsfeststelleinrichtungen
einen Encoder (93) aufweisen.
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