DE19938210A1 - Rücksaugventil - Google Patents
RücksaugventilInfo
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Abstract
Ein Rücksaugventil (20) weist ein ON/OFF-Ventil (26), einen Rücksaugmechanismus (28), einen ersten Sensor (33a) zur Feststellung eines Verschiebungsweges einer ersten Membran (56) des ON/OFF-Ventils (26) und einen zweiten Sensor (33b) zur Feststellung eines Verschiebungsweges einer zweiten Membran (80) entsprechend einer Ansaugmenge einer Beschichtungsflüssigkeit auf. Das Rücksaugventil (20) weist außerdem eine Steuereinheit (32) für die Feedback-Steuerung der Ventilverschiebungsgeschwindigkeit des ON/OFF-Ventils (26) und der Saugmenge der Beschichtungsflüssigkeit auf der Basis von Feststellsignalen auf, die durch den ersten Sensor (33a) bzw. zweiten Sensor (33b) erhalten werden.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Rücksaugventil
zum Ansaugen einer festgelegten Menge eines durch einen
Fluiddurchgang fließenden Fluids durch die Verschiebung einer
Membran, so dass ein Flüssigkeitstropfen, bspw. an einer
Zufuhröffnung für das Fluid vermieden werden kann.
Rücksaugventile werden bisher bspw. bei der Herstellung von
Halbleiterwafern oder dgl. verwendet. Das Rücksaugventil dient
der Vermeidung eines sogenannten Flüssigkeitstropfens, bei dem
Spurenmengen von Beschichtungsflüssigkeit von der Zufuhröff
nung auf den Halbleiterwafer tropfen, wenn die Zufuhr von
Beschichtungsflüssigkeit zu dem Halbleiterwafer gestoppt wird.
Ein derartiges herkömmliches Rücksaugventil ist in Fig. 7
dargestellt (vgl. auch die japanische Gebrauchsmusterver
öffentlichung Nr. 8-10399).
Das Rücksaugventil 1 weist einen Hauptventilkörper 5 mit einem
Fluiddurchgang 4 zur Herstellung einer Verbindung zwischen
einer Fluideinlassöffnung 2 und einer Fluidauslassöffnung 3
sowie eine mit einem oberen Abschnitt des Hauptventilkörpers
5 verbundene Kappe 6 auf. Eine Membran (Diaphragma) 7, die aus
einem dickwandigen Abschnitt und einem dünnwandigen Abschnitt
besteht, ist in einem mittleren Bereich des Durchgangs 4
vorgesehen. Die Kappe 6 weist eine mit einer nicht dargestell
ten Druckfluidzufuhrquelle verbundene Druckfluidzufuhröffnung
8 für die Zufuhr von unter Druck stehender Luft zur Betätigung
der Membran entsprechend der Schaltwirkung eines Wechselventi
les (nicht dargestellt) auf.
Auf die Membran 7 ist ein Kolben 9 aufgesetzt. Eine V-Dichtung
10, die an der inneren Wandfläche des Hauptventilkörpers 5
entlanggleitet und als Dichtung dient, ist an dem Kolben 9
angebracht. In dem Hauptventilkörper 5 ist eine Feder 11
vorgesehen, um den Kolben 9 immer nach oben vorzuspannen.
Ein Schraubelement 12 ist an einem oberen Abschnitt der Kappe
6 vorgesehen, um entsprechend der Wirkung einer zunehmenden
oder abnehmenden Einschraubtiefe gegen den Kolben 9 an
zuliegen, um dadurch den Verschiebungsweg des Kolbens 9
einzustellen, so dass die Durchflussrate der durch die Membran
7 angesaugten Beschichtungsflüssigkeit eingestellt wird.
Eine Beschichtungsflüssigkeitszufuhrquelle 13 zur Aufnahme der
Beschichtungsflüssigkeit ist über einen Rohrdurchgang 14,
bspw. ein Rohr, an die Fluideinlassöffnung 2 angeschlossen.
Ein ON/OFF-Ventil 15, das separat von dem Rücksaugventil 1
ausgeführt ist, ist zwischen der Beschichtungsflüssigkeits
zufuhrquelle 13 und der Fluideinlassöffnung 2 angeschlossen.
Das ON/OFF-Ventil 15 dient entsprechend seiner Erregungs-/
Abschaltwirkung dem Umschalten zwischen einem Zufuhrzustand
und einem Zufuhr-gestoppt-Zustand der Beschichtungsflüssigkeit
relativ zu dem Rücksaugventil 1.
Der Betrieb des Rücksaugventiles 1 wird nun schematisch
beschrieben. In einem Normalzustand wird Beschichtungsflüssig
keit von der Fluideinlassöffnung 2 der Fluidauslassöffnung 3
zugeführt. In diesem Zustand werden der Kolben 9 und die
Membran 7 gemeinsam entsprechend der Wirkung der von der
Druckfluidzufuhröffnung 8 zugeführten unter Druck stehenden
Luft nach unten verschoben. Die mit dem Kolben 9 gekoppelte
Membran steht in den Fluiddurchgang 4 vor, wie es durch die
strichpunktierte Linie in Fig. 7 dargestellt ist.
Wenn der Durchfluss von Beschichtungsflüssigkeit in den
Fluiddurchgang 4 entsprechend der Schaltwirkung des ON/OFF-
Ventiles 15 gestoppt wird, wird die Zufuhr der unter Druck
stehenden Luft von der Druckfluidzufuhröffnung 8 gestoppt.
Dementsprechend werden der Kolben 9 und die Membran 7
gemeinsam entsprechend der Wirkung der Vorspannkraft der Feder
11 nach oben angehoben. Eine festgelegte Menge an Beschich
tungsflüssigkeit, die in dem Fluiddurchgang 4 verbleibt, wird
entsprechend dem durch die Membran 7 erzeugten Unterdruck
angesaugt. Somit wird an der nicht dargestellten Zufuhröffnung
jegliches Flüssigkeitstropfen vermieden.
Hierbei entspricht die Saugmenge der Beschichtungsflüssigkeit
dem Verschiebungsweg des Kolbens 9. Der Verschiebungsweg des
Kolbens 9 wird durch das Schraubelement 12 eingestellt.
Das Rücksaugventil 1 gemäß dem oben beschriebenen Stand der
Technik weist eine Fluiddrucksteuereinheit 17 auf, die über
ein Rohrelement 16, bspw. ein Rohr, mit der Druckfluidzufuhr
öffnung 8 verbunden ist, um die Durchflussrate der der
Druckfluidzufuhröffnung 8 zugeführten unter Druck stehenden
Luft sehr genau zu steuern.
Bei dem Rücksaugventil 1 gemäß dem oben beschriebenen Stand
der Technik wird jedoch die Saugmenge an Beschichtungsflüssig
keit durch einen geübten Benutzer manuell eingestellt, indem
die Einschraubtiefe des Schraubelements 12 erhöht oder
erniedrigt wird. Aus diesem Grund besteht das Problem, dass
die Saugmenge der Beschichtungsflüssigkeit nicht sehr genau
gesteuert werden kann. Hierbei muss die Einschraubtiefe des
Schraubelements 2, die einmal eingestellt wurde, durch den
Bediener jedes Mal entsprechend der Zufuhrmenge an Beschich
tungsflüssigkeit manuell justiert werden. Eine solche
Operation ist ebenfalls sehr kompliziert.
Wenn das Rücksaugventil 1 gemäß dem Stand der Technik
verwendet wird, ist es notwendig, eine Verrohrung zwischen dem
Rücksaugventil 1 und der Fluiddrucksteuereinheit 17 und
zwischen dem Rücksaugventil 1 und dem ON/OFF-Ventil 15
vorzunehmen. Ein solcher Vorgang ist kompliziert und es ist
notwendig, einen besonderen Raum vorzubereiten, um die
Fluiddrucksteuereinheit 17 und das ON/OFF-Ventil 15 als von
dem Rücksaugventil 1 separate Elemente vorzusehen. Dadurch
wird der Installationsraum vergrößert.
Ferner tritt folgendes Problem auf. Der Fluiddurchgangswider
stand wird aufgrund der zwischen dem Rücksaugventil 1 und der
Fluiddrucksteuereinheit 17 vorgesehenen Verrohrung erhöht. Aus
diesem Grund wird die Response-Genauigkeit (Antwortverhalten)
der Membran verschlechtert.
Ein weiteres Problem tritt dadurch auf, dass eine nicht
dargestellte Antriebseinheit separat vorgesehen sein muss, um
ein Umschalten zwischen dem ON-Zustand und dem OFF-Zustand des
ON/OFF-Ventiles 15 vorzunehmen. Die Verrohrung zwischen dem
ON/OFF-Ventil 15 und der Antriebseinheit ist kompliziert und
die Kosten werden erhöht.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Rück
saugventil vorzuschlagen, das eine hochgenaue Steuerung des
Pilotdruckes und der Durchflussrate des anzusaugenden
Druckfluids ermöglicht. Rohrverbindungsoperationen sollen
vermieden und der erforderliche Installationsraum reduziert
werden. Schließlich soll die Response-Genauigkeit der Membran
verbessert werden.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung durch die Merkmale der
Ansprüche 1 und 11 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von
Unteransprüchen.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der
Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen 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 einen Längsschnitt durch ein Rücksaugventil gemäß
einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 einen Teillängsschnitt, der den Betrieb des Rücksaugventiles
gemäß Fig. 1 verdeutlicht,
Fig. 3 eine Schaltanordnung des Rücksaugventiles gemäß
Fig. 1,
Fig. 4 ein Blockdiagramm, das die Feedback-Steuerung der
Saugmenge auf der Basis eines Rücksaugmechanismus
darstellt,
Fig. 5 ein Blockdiagramm, das die Feedback-Steuerung der
Ventilverschiebungsgeschwindigkeit eines ON/OFF-
Ventiles darstellt,
Fig. 6 einen Längsschnitt durch ein Rücksaugventil gemäß
einer anderen Ausführungsform und
Fig. 7 einen Längsschnitt durch ein herkömmliches Rück
saugventil.
Mit Bezug auf Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 20 ein
Rücksaugventil gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Das Rücksaugventil 20 weist einen Verbindungs
abschnitt 24 mit einem Paar von Rohren 22a, 22b, die lösbar
angeschlossen sind, wobei sie voneinander um einen festgeleg
ten Zwischenraum beabstandet sind, und einen Ventilantriebs
abschnitt 30 auf, der an dem Verbindungsabschnitt 24 vor
gesehen ist und ein ON/OFF-Ventil 26 und einen Rücksaugmecha
nismus 28 aufweist.
Wie in Fig. 3 dargestellt ist, weist das Rücksaugventil 20
eine Steuereinheit 32 zur Steuerung der Drücke (Pilotdrücke)
des dem ON/OFF-Ventil 26 bzw. dem Rücksaugmechanismus 28
zugeführten unter Druck stehenden Fluides und eine Feststell
einheit 35 mit einem ersten Sensor (einem weiteren Ver
schiebungsmengenfeststellmittel) 33a zur Feststellung des
Verschiebungsweges (Ventilanhebeweges) des ON/OFF-Ventiles 26
und einem zweiten Sensor (Verschiebungsweg-Feststellein
richtung) 33b zur Feststellung des Verschiebungsweges
(Ventilhebeweges) des Rücksaugmechanismus entsprechend der
Saugmenge des Fluids auf. Der Verbindungsabschnitt 24, der
Ventilantriebsabschnitt 30, die Steuereinheit 32 und die
Feststelleinheit 35 sind in integrierter Form zusammengesetzt.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, weist der Verbindungsabschnitt
24 eine an einem Ende ausgebildete erste Öffnung 34 und eine
an dem anderen Ende ausgebildete zweite Öffnung 36 auf. Der
Verbindungsabschnitt 24 weist außerdem einen Verbindungskörper
40 mit einem Fluiddurchgang 38 zur Herstellung einer Verbin
dung zwischen der ersten Öffnung 34 und der zweiten Öffnung
36, innere Elemente 42 zum Eingriff mit der ersten Öffnung 34
bzw. der zweiten Öffnung 36 und zum Einsetzen in Öffnungen der
Rohre 22a, 22b, sowie Verriegelungsmuttern 44 zum Halten des
flüssigkeitsdichten Zustandes an Verbindungsabschnitten der
Rohre 22a, 22b durch Einschrauben in an den Enden des
Verbindungskörpers 40 ausgebildete Schraubnuten auf.
Eine Abdichtung des Verbindungsabschnitts 24 ist lediglich an
Abschnitten vorgesehen, die im wesentlichen parallel zu der
Achse der Rohre 22a, 22b verlaufen, während an Abschnitten,
die die Achsen schneiden, keine Dichtung vorgesehen ist.
Das ON/OFF-Ventil 26 ist an dem Verbindungsabschnitt 24 in der
Nähe der ersten Öffnung 34 angeordnet. Das ON/OFF-Ventil 26
weist eine ersten Ventilkörper 46, der einstückig mit dem
Verbindungskörper 40 verbunden ist, eine Membran 50, die in
aus gestreckter Weise in einer im Inneren des ersten Ventilkör
pers 46 ausgebildeten Kammer 48 vorgesehen und in Richtung des
Pfeiles X1 oder X2 verschiebbar ist, ein erstes Verschie
bungselement 51, das gemeinsam mit der Membran 50 verschiebbar
ist, und ein Abdeckelement 52 zum luftdichten Verschließen der
Kammer 48 auf.
Die Kammer 48 wird durch die Membran 50 in eine obere Kammer
48 und eine untere Kammer 48 aufgeteilt. Die nachfolgende
Beschreibung wird unter der Annahme gegeben, dass die untere
Kammer 48, der das Druckfluid durch einen ersten Pilotdurch
gang 64 zugeführt wird, die erste Membrankammer 48 ist.
Das erste Verschiebungselement 51 umfasst erste und zweite
Zwischenlageelemente 55a, 55b, die über eine in einem
mittleren Bereich der Membran 50 ausgebildete Öffnung
miteinander verbunden sind, um obere und untere Oberflächen
der Membran 50 zwischen sich aufzunehmen. Ein erstes Dich
tungselement 57a und ein zweites Dichtungselement 57b sind an
einem Wellenabschnitt des zweiten Zwischenlageelementes 55b
mit Hilfe ringförmiger Nuten angebracht.
Ein Federelement 54 ist zwischen dem ersten Zwischenla
geelement 55a und dem Abdeckelement 52 angeordnet. Das erste
Verschiebungselement 51 ist in einem Zustand, in dem es mit
Hilfe der Vorspannkraft des Federelements 54 immer nach unten
(in Richtung des Pfeiles X2) vorgespannt ist. Daher ist das
ON/OFF-Ventil 26 als normalerweise geschlossenes Ventil
ausgebildet.
Eine Kammer 58, die durch eine erste Membran 56 geschlossen
ist, ist an der unteren Endseite des ersten Verschiebungs
elements 51 ausgebildet. Die erste Membran 56 ist so vor
gesehen, dass sie mit dem unteren Ende des Wellenabschnitts
des zweiten Zwischenlageelementes 55a gekoppelt ist und sich
gemeinsam mit dem ersten Verschiebungselement 51 verschiebt.
Die erste Membran 56 besteht aus einem dickwandigen Abschnitt,
der in einem etwa mittigen Bereich ausgebildet ist, und einem
dünnwandigen Abschnitt, der durchgängig an ihrem Umfang
ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform ist die erste
Membran 56 von einem an dem Verbindungskörper 40 ausgebildeten
Sitzabschnitt 59 getrennt oder sie sitzt auf dem Sitzabschnitt
59 auf. Somit dient die erste Membran 56 als Ventilstopfen zum
Öffnen/Schließen des Fluiddurchganges 38.
Somit werden der Zufuhrzustand und der Zufuhr-gestoppt-Zustand
des Druckfluids (bspw. einer Beschichtungsflüssigkeit), das
durch den Fluiddurchgang 38 fließt, entsprechend der Öffnungs-/Schließwirkung
des ON/OFF-Ventils 26 umgeschaltet.
Ein ringförmiges Pufferelement 60 zum Schutze des dünnwandigen
Abschnitts der ersten Membran 56 ist an der oberen Fläche der
ersten Membran 56 vorgesehen. Das Pufferelement 60 wird durch
ein Halteelement 62 mit L-förmigem Querschnitt gehalten, das
mit dem unteren Ende des zweiten Zwischenlageelementes 55b
verbunden ist.
Ein Schraubelement 63 ist entlang einer Durchgangsöffnung des
Abdeckelements 52 auf der Oberseite des ersten Verschiebungs
element 51 eingesetzt. Das Schraubelement 63 wird durch eine
Befestigungsschraube 67 an einem Blockelement 65 befestigt,
das an einem oberen Abschnitt des Abdeckelements 52 angebracht
ist. Ein stangenförmiges Element 69, das aus einem keramischen
Material ausgebildet ist, ist innen in das Schraubelement 63
eingesetzt. Ein erster Sensor 33a, der bspw. durch ein Hall-
Element gebildet wird, wird durch ein Kappenelement 71 am
Boden des stangenförmigen Elements 69 gehalten.
Der erste Sensor 33a funktioniert derart, dass er die
magnetische Kraft eines ersten Magneten 73a, der an einer
oberen Oberflächenöffnung des ersten Verschiebungselements 51
angebracht ist, und damit den Verschiebungsweg des ersten
Verschiebungselements 51 feststellt. Die erste Membran 56
verschiebt sich gemeinsam mit dem ersten Verschiebungselement
51. Dementsprechend entspricht der Verschiebungsweg des ersten
Verschiebungselements 51 dem Verschiebungsweg der ersten
Membran 56. Daher kann der Ventilhebeweg der ersten Membran
56, die als Ventilstopfen des ON/OFF-Ventils 26 dient, durch
Feststellen des Verschiebungsweges des ersten Verschiebungs
elements 51 unter Verwendung des ersten Sensors 33a direkt
detektiert werden.
Der erste Ventilkörper 56 weist einen ersten Pilotdurchgang
64 zur Herstellung einer Verbindung zwischen der ersten
Membrankammer 48 des ON/OFF-Ventiles 26 und einem ersten
elektropneumatischen Proportionalventil 75a auf, das später
beschrieben wird. Bei dieser Ausführungsform wird das
Druckfluid (Pilotdruck) über den ersten Pilotdurchgang 64
entsprechend der Steuerungswirkung des ersten elektropneumati
schen Proportionalventiles 75a der ersten Membrankammer 48
zugeführt. Somit wird das erste Verschiebungselement 51 gegen
die elastische Kraft des Federelements 54 nach oben angehoben.
Somit wird die erste Membran 56 um einen festgelegten Abstand
von dem Sitzabschnitt 59 getrennt, so dass der Fluiddurchgang
38 offen ist. Dementsprechend fließt die Beschichtungsflüssig
keit von der ersten Öffnung 34 zu der zweiten Öffnung 36.
Der erste Ventilkörper 46 weist einen Durchgang 66 zur
Herstellung einer Verbindung von der Kammer 58 nach außen auf.
Die Luft wird über den Durchgang 66 dem Inneren der Kammer 58
zugeführt bzw. von dort abgeführt. Somit ist es möglich, die
erste Membran 56 sanft und gleichmäßig zu betätigen. Das
Bezugszeichen 70 bezeichnet ein Pufferelement, das gegen den
Flansch des zweiten Zwischenlageelements 55a anliegt, um eine
Pufferwirkung zu erzielen.
Der Rücksaugmechanismus 28 ist an dem Verbindungsabschnitt 24
in der Nähe der zweiten Öffnung 36 vorgesehen. Der Rücksaug
mechanismus 28 weist einen zweiten Ventilkörper 72, der
einstückig mit dem Verbindungskörper 40 und dem ersten
Ventilkörper 46 verbunden ist, eine Membran 76, die in einem
ausgestreckten Zustand in einer im Inneren des zweiten
Ventilkörpers 72 ausgebildeten Kammer vorgesehen und in
Richtung der Pfeile X1 oder X2 verschiebbar ist, ein zweites
Verschiebungselement 78, das gemeinsam mit der Membran 76
verschiebbar ist, und das Abdeckelement 52 zum luftdichten
Verschließen der Kammer 74 auf.
Die Kammer 74 wird durch die Membran 76 in eine obere Kammer
74 und eine untere Kammer 74 aufgeteilt. Die nachfolgende
Beschreibung wird unter der Annahme gegeben, dass die obere
Kammer 74, der das Druckfluid über einen zweiten Pilotdurch
gang 100 zugeführt wird, die zweite Membrankammer 74 ist.
Das zweite Verschiebungselement 78 weist erste und zweite
Zwischenlageelemente 77a, 77b auf, die über eine in einem
mittleren Bereich der Membran 76 ausgebildete Öffnung
miteinander verbunden sind und gegen obere bzw. untere
Oberflächen der Membran 76 anliegen. Ein drittes Dichtungs
element 57c ist an einem Wellenabschnitt des zweiten Zwischen
lageelements 77b über ringförmige Nuten angebracht.
Eine Kammer 79, die durch eine zweite Membran 80 verschlossen
wird, ist an der unteren Endseite des zweiten Verschiebungs
elements 78 ausgebildet. Die zweite Membran 80 ist so
vorgesehen, dass sie mit dem unteren Ende des Wellenabschnitts
des zweiten Zwischenlageelements 77b gekoppelt ist und sich
gemeinsam mit dem zweiten Verschiebungselement 78 verschiebt.
Die zweite Membran 80 besteht aus einem dickwandigen Ab
schnitt, der an einem etwa mittigen Bereich ausgebildet ist,
und einem dünnwandigen Abschnitt, der kontinuierlich um ihren
Umfang ausgebildet ist.
Ein Federelement 81, das an dem Flansch des zweiten Zwischen
lageelements 77b befestigt ist, um das zweite Verschiebungs
element 78 immer entsprechend seiner Vorspannkraft nach oben
(Richtung des Pfeiles X1) zu treiben, ist in der Kammer 79
angeordnet.
Ein Schraubelement 63 ist entlang einer Durchgangsöffnung des
Abdeckelementes 52 an der Oberseite des zweiten Verschiebungs
elementes 72 eingesetzt. Das Schraubelement 63 wird durch eine
Befestigungsschraube 67 an einem Blockelement 65, das an einem
oberen Abschnitt des Abdeckelements 52 befestigt ist,
angebracht. Ein stangenförmiges Element 69, das aus einem
keramischen Material gebildet ist, ist innen in das Schraub
element 63 eingesetzt. Ein zweiter Sensor 33b, der bspw. als
Hall-Element ausgebildet ist, wird durch ein Kappenelement 71
am Boden des stangenförmigen Elements 69 gehalten.
Der zweite Sensor 33b funktioniert so, dass er die magnetische
Kraft eines zweiten Magneten 73b, der an einer oberen
Oberflächenöffnung des zweiten Verschiebungselements 78
angebracht ist, und dadurch den Verschiebungsweg des zweiten
Verschiebungselements 78 feststellt. Die zweite Membran 80
verschiebt sich gemeinsam mit dem zweiten Verschiebungselement
78. Dementsprechend entspricht der Verschiebungsweg des
zweiten Verschiebungselements 78 dem Verschiebungsweg der
zweiten Membran 80. Somit kann der Ventilhebeweg der zweiten
Membran 80, die das Fluid entsprechend der Verschiebungs
wirkung des zweiten Verschiebungselements 78 ansaugt, durch
Feststellen des Verschiebungsweges des zweiten Verschiebungs
elements 78 unter Verwendung des zweiten Sensors 32b direkt
festgestellt werden.
Ein ringförmiges Pufferelement 90 zum Schutz des dünnwandigen
Abschnitts der zweiten Membran 80 ist an der oberen Fläche der
zweiten Membran 80 vorgesehen. Das Pufferelement 90 wird durch
ein Halteelement 92 mit einem L-förmigen Querschnitt gehalten,
das mit dem unteren Ende des zweiten Verschiebungselement 78
verbunden ist.
Der zweite Ventilkörper 72 weist einen Durchgang 98 zur
Herstellung einer Verbindung von der Kammer 79 nach außen auf.
Das Abdeckelement 52 weist einen zweiten Pilotdurchgang 100
für die Zufuhr des Pilotdruckes zu der zweiten Membrankammer
74 auf.
Das erste elektropneumatische Proportionalventil 75a zur
Steuerung des der ersten Membrankammer 48 des ON/OFF-Ventiles
26 zugeführten Pilotdruckes und ein zweites elektropneumati
schen Proportionalventil 75b zur Steuerung des der zweiten
Membrankammer 74 des Rücksaugmechanismus 28 zugeführten
Pilotdruckes sind an dem Abdeckelement 52 angeordnet. Das
erste elektropneumatischen Proportionalventil 75a dient als
Geschwindigkeitssteuereinrichtung, während das zweite
elektropneumatischen Proportionalventil 75b als Saugmengen
steuereinrichtung dient.
Wie in Fig. 3 dargestellt ist, weisen die ersten und zweiten
elektropneumatischen Proportionalventile 75a, 75b erste
solenoidbetätigte Ventile (nachfolgend Magnetventile) 102a,
102b für die Zufuhr und zweite solenoidbetätigte Ventile
(nachfolgend Magnetventile) 104a, 104b für den Luftablass auf.
Die ersten Magnetventile 102a, 102b und die zweiten Magnetven
tile 104a, 104b sind normalerweise geschlossen. Von einer
später beschriebenen Steuerung 108 (vgl. Fig. 4 und 5) werden
Stromsignale zu elektromagnetischen Spulen der ersten
Magnetventile 102a, 102b und der zweiten Magnetventile 104a,
104b gesandt. Somit werden die nicht dargestellten Ventil
stopfen angezogen, um den ON-Zustand zu erreichen.
Das erste elektropneumatischen Proportionalventil 75a dient
der Steuerung der Durchflussrate des Druckfluides, das von der
Druckfluidzufuhrquelle auf der Basis des von der Steuerung 108
ausgegebenen Steuersignals (Stromsignals) zugeführt wird, so
dass das auf einen festgelegten Druckwert gesteuerte Druck
fluid (Pilotdruck) der ersten Membrankammer 48 des ON/OFF-
Ventiles 26 zugeführt wird.
Das zweite elektropneumatischen Proportionalventil 75b dient
der Steuerung der Durchflussrate des Druckfluides, das von der
Druckfluidzufuhrquelle auf der Basis des von der Steuerung 108
ausgegebenen Steuersignales (Stromsignales) zugeführt wird,
so dass das auf einen festgelegten Druckwert gesteuerte
Druckfluid (Pilotdruck) der zweiten Membrankammer 74 des
Rücksaugmechanismus 28 zugeführt wird.
Die Steuereinheit 32 umfasst die Steuerung 108. Die Steuerung
108 ist an das erste elektropneumatischen Proportionalventil
75a und das zweite elektropneumatischen Proportionalventil 75b
angeschlossen. Die Steuerung 108 weist eine MPU (Mikro
prozessoreinheit) auf, die als Mittel zur Steuerung, Beur
teilung, Verarbeitung, Berechnung und Speicherung dient. Die
von der MPU ausgesandten Steuersignale werden zum Erregen und
Abschalten der ersten Magnetventile 102a, 102b und/oder der
zweiten Magnetventile 104a, 104b verwendet. Somit werden die
Pilotdrücke (Durchflussraten), die der ersten Membrankammer
48 des ON/OFF-Ventiles 26 bzw. der zweiten Membrankammer 74
des Rücksaugmechanismus 28 zugeführt werden, gesteuert.
Wie in Fig. 5 dargestellt ist, weist die Steuereinheit 32 eine
Geschwindigkeitseinstelleinheit 110 zum Einstellen der
Verschiebungsgeschwindigkeit der ersten Membran 56 des ON/OFF-
Ventiles 26, einen Pulsweitenmodulator (PWM) 112 zur Modula
tion des von der Steuerung 108 ausgegebenen Pulssignales und
eine Differentiationseinrichtung 112 zur Differenzierung des
von dem ersten Sensor 33a ausgegebenen Feststellsignals auf.
Wie in Fig. 4 dargestellt ist, weist die Steuereinheit 32 eine
Hebewegeinstelleinrichtung 114 zum Einstellen des Hebeweges
der zweiten Membran 56 des Rücksaugmechanismus 28 und einen
PWM 116 zur Modulation des von der Steuerung 108 ausgegebenen
Pulssignales auf.
Das Rücksaugventil 20 gemäß der Ausführungsform der vorliegen
den Erfindung ist im wesentlichen wie oben beschrieben
aufgebaut. Nachfolgend werden seine Betriebsweise, Funktion
und Wirkungsweise anhand der in Fig. 3 gezeigten Schaltdar
stellung erläutert.
Zunächst wird eine Beschichtungsflüssigkeitszufuhrquelle 130,
in der die Beschichtungsflüssigkeit aufgenommen ist, an das
mit der ersten Öffnung 34 des Rücksaugventiles 20 verbundenen
Rohr 22a angeschlossen. Andererseits wird eine Beschichtungs
flüssigkeittropfvorrichtung 132, die eine Düse 133 zum
Auftropfen der Beschichtungsflüssigkeit auf den Halbleiterwa
fer 131 aufweist, an das mit der zweiten Öffnung 36 in
Verbindung stehende Rohr 22b angeschlossen. Zuvor wird eine
gemeinsame Druckfluidzufuhrquelle 134 über nicht dargestellte
Druckfluidzufuhröffnungen mit den ersten und zweiten elek
tropneumatischen Proportionalventilen 75a, 75b verbunden.
Nach Durchführen der oben beschriebenen Vorbereitungsmaßnahmen
wird die Druckfluidzufuhrquelle 134 betrieben, um das
Druckfluid über die nicht dargestellten Druckfluidzufuhröff
nungen in die ersten und zweiten elektropneumatischen
Proportionalventile 75a, 75b einzuführen. Außerdem wird eine
nicht dargestellte Eingabeeinrichtung dazu verwendet, das
Eingabesignal und das Stromquellensignal in die Steuereinheit
32 einzugeben.
Die Steuerung 108 der Steuereinheit 132 sendet ein Erre
gungs(Einschalt-)signal an das erste Magnetventil 102b des
zweiten elektropneumatischen Proportionalventiles 75b auf der
Basis des Eingabesignals, so dass das erste Magnetventil 102b
in dem ON-Zustand ist. Außerdem sendet die Steuereinheit 32
ein Abschaltsignal an das zweite Magnetventil 104b, so dass
das zweite magnetbetätigte Ventil 104b in dem OFF-Zustand ist.
Bei dieser Ausführungsform werden von der Steuerung 108 ein
pulsförmiges ON/OFF-Signal an das erste Magnetventil 102b und
ein pulsförmigen ON/OFF-Signal an das zweite Magnetventil 104b
gegeben. Die pulsförmigen ON/OFF-Signale werden dazu verwen
det, das erste Magnetventil 102b für die Luftzufuhr und/oder
das zweite Magnetventil 104b für die Luftabfuhr in geeigneter
Weise ein- bzw. abzuschalten. Somit wird das Druckfluid, das
von der Druckfluidzufuhrquelle 134 zugeführt wird, auf einen
festgelegten Pilotdruck gesteuert.
Der Pilotdruck wird der zweiten Membrankammer 74 über den
zweiten Pilotdurchgang 100, der mit dem zweiten elektropneuma
tischen Proportionalventil 75b in Verbindung steht, zugeführt.
Die Membran 76 wird entsprechend der Wirkung des Pilotdruckes
flexibel gebogen, und das zweite Verschiebungselement 78 wird
entgegen der Vorspannkraft des Federelements 81 in Richtung
des Pfeiles X2 gepresst. Als Folge hiervon wird die zweite
Membran 80, die mit dem unteren Ende des zweiten Verschie
bungselement 78 gekoppelt ist, nach unten verschoben, um den
in Fig. 1 gezeigten Zustand zu erreichen.
Die Steuerung 108 sendet ein Erregungs-(Einschalt-)signal an
das erste Magnetventil 102a des ersten elektropneumatischen
Proportionalventils 75a in dem Zustand, in dem die Membran 76
in Richtung des Pfeiles X2 entsprechend der Wirkung des der
zweiten Membrankammer 74 zugeführten Pilotdruckes gepresst
wird (siehe oben). Dementsprechend ist das erste Magnetventil
102a in den ON-Zustand. Außerdem sendet die Steuerung 108 ein
Abschaltsignal an das zweite Magnetventil 104a, so dass das
zweite Magnetventil 104a in dem OFF-Zustand ist.
Bei dieser Ausführungsform werden von der Steuerung 108 ein
pulsförmiges ON/OFF-Signal an das erste Magnetventil 102a und
ein pulsförmiges ON/OFF-Signal an das zweite Magnetventil 104a
gegeben. Die pulsförmigen ON/OFF-Signale werden dazu verwen
det, das erste Magnetventil 102a für die Luftzufuhr und/oder
das zweite Magnetventil 104a für die Luftabfuhr ein- bzw.
abzuschalten. Somit wird das Druckfluid, das von der Druck
fluidzufuhrquelle zugeführt wird, auf einen festgelegten
Pilotdruck gesteuert.
Der Pilotdruck wird der ersten Membrankammer 48 über den
ersten Pilotdurchgang 74 zugeführt. Die Membran 40 wird
entsprechend der Wirkung des Pilotdruckes flexibel gebogen,
und das erste Verschiebungselement 51 wird entgegen der
Vorspannkraft des Federelements 54 in Richtung des Pfeiles X1
gepresst. Als Folge hiervon wird die erste Membran 56, die mit
dem unteren Ende des ersten Verschiebungselements 51 gekoppelt
ist, nach oben verschoben und von dem Sitzabschnitt 59
getrennt, um einen Ventil-Offen-Zustand zu erreichen.
Somit ist das ON/OFF-Ventil 26 in dem ON-Zustand. Während
dieses Prozesses fließt die Beschichtungsflüssigkeit, die von
der Beschichtungsflüssigkeitszufuhrquelle 130 zugeführt wird,
entlang des Fluiddurchgangs 38. Die Beschichtungsflüssigkeit
wird mit Hilfe der Beschichtungsflüssigkeitstropfvorrichtung
132 auf den Halbleiterwafer 131 getropft. Als Folge hiervon
wird ein Beschichtungsfilm (nicht dargestellt) mit einer
gewünschten Filmdicke auf dem Halbleiterwafer 131 ausgebildet.
Nachdem eine festgelegte Menge an Beschichtungsflüssigkeit mit
Hilfe der Beschichtungsflüssigkeitstropfvorrichtung 132 auf
den Halbleiterwafer 131 aufgebracht wurde, sendet die
Steuerung 108 ein Abschaltsignal an das erste Magnetventil
102a des ersten elektropneumatischen Proportionalventiles 75a,
so dass das erste Magnetventil 102a in dem OFF-Zustand ist.
Außerdem sendet die Steuerung 108 ein Erregungssignal an das
zweite Magnetventil 104a, so dass das zweite Magnetventil 104a
in dem ON-Zustand ist.
Somit tritt das Druckfluid (Pilotdruck), das im Inneren der
ersten Membrankammer 48 verbleibt, durch den ersten Pilot
durchgang 64 hindurch und wird über eine Auslassöffnung 136
des zweiten Magnetventiles 104a nach außen abgelassen. Somit
wird der Pilotdruck erniedrigt. Als Folge hiervon wird das
erste Verschiebungselement 51 entsprechend der Wirkung der
Vorspannkraft des Federelementes 54 in Richtung des Pfeiles
X2 verschoben, die erste Membran 56 wird auf den Sitzabschnitt
59 aufgesetzt und das ON/OFF-Ventil 26 ist in dem OFF-Zustand.
Wenn das ON/OFF-Ventil 26 in dem OFF-Zustand und der Fluid
durchgang 28 blockiert ist, wird die Zufuhr an Beschichtungs
flüssigkeit zu dem Halbleiterwafer 131 gestoppt, um den
Tropfzustand der Beschichtungsflüssigkeit von der Düse 133 der
Beschichtungsflüssigkeitstropfvorrichtung 132 auf den
Halbleiterwafer 131 zu stoppen. In diesem Zustand verbleibt
die Beschichtungsflüssigkeit in der Düse 133 der Beschichtungs
flüssigkeitstropfvorrichtung 132 unmittelbar bevor sie auf den
Halbleiterwafer 131 getropft wird. Daher besteht die Befürch
tung, dass ein Flüssigkeitstropfen auftritt.
Somit sendet die Steuerung 108 ein Abschaltsignal an das erste
Magnetventil 102b des zweiten elektropneumatischen Propor
tionalventiles 75b, so dass das erste Magnetventil 102b in dem
OFF-Zustand ist. Außerdem sendet die Steuerung 108 ein
Erregungssignal an das zweite Magnetventil 104b, so dass das
zweite Magnetventil 104b in dem ON-Zustand ist.
Aufgrund der Tatsache, dass das erste Magnetventil 102b in dem
OFF-Zustand und das zweite Magnetventil 104b in dem ON-Zustand
ist, tritt daher das in der zweiten Membrankammer 74 ver
bleibende Druckfluid (Pilotdruck) durch den zweiten Pilot
durchgang 100 hindurch und wird von einer Ablassöffnung 138
des zweiten Magnetventiles 104b nach außen abgelassen.
Als Folge hiervon, wird die zweite Membran 80 entsprechend der
Wirkung der Rückstellkraft des Federelements 81 in Richtung
des Pfeiles X1 nach oben angehoben, um den in Fig. 2 gezeigten
Zustand zu erreichen.
Dies bedeutet, dass die zweite Membran 80 angehoben wird und
dass die Membran 76 mit Hilfe des zweiten Verschiebungs
elements 78 integral in Richtung des Pfeils X1 verschoben
wird. Dadurch wird ein Unterdruck erzeugt. Während dieses
Prozesses wird eine festgelegte Menge an Beschichtungsflüssig
keit in dem Fluiddurchgang 38 in der durch die Pfeile in Fig.
2 angedeuteten Richtung gesaugt. Als Folge hiervon wird eine
festgelegte Menge der in der Düse 133 der Beschichtungs
flüssigkeitstropfvorrichtung 132 verbleibenden Beschichtungs
flüssigkeit zu dem Rücksaugventil 20 zurückgeführt. Dement
sprechend ist es möglich, jegliches Flüssigkeitstropfen auf
den Halbleiterwafer 131 zu vermeiden.
Bei dieser Ausführungsform wird der zweite Sensor 33b dazu
verwendet, den Verschiebungsweg der zweiten Membran 80, die
gemeinsam mit dem zweiten Verschiebungselement 78 nach oben
angehoben wird, festzustellen. Die Steuerung 108 vollzieht
einen Vergleich mit einem Ventilhebeweg, der zuvor durch die
Hebewegeinstelleinrichtung 114 auf der Basis des von dem
zweiten Sensor 33b gesandten Feststellsignales eingestellt
wurde, so dass die Feedback-Steuerung auf der Basis einer
erhaltenen Differenz durchgeführt wird (vgl. Fig. 4).
Somit wird der zweite Sensor 33b dazu verwendet, die magneti
sche Kraft des zweiten Magneten 73b festzustellen, der an dem
gemeinsam mit der zweiten Membran 80 verschobenen zweiten
Verschiebungselement 78 angebracht ist. Dementsprechend wird
der Verschiebungsweg (Ventilhebeweg) der zweiten Membran 80
festgestellt. Der Verschiebungsweg der zweiten Membran 80
entspricht der Saugmenge der Beschichtungsflüssigkeit. Wie in
Fig. 4 dargestellt ist, vergleicht die Steuerung 108 das von
dem zweiten Sensor 33b ausgegebene Feststellsignal mit dem
zuvor durch die Hebewegeinstelleinrichtung 114 eingestellten
Ventilhebeweg. Eine erhaltene Differenz wird über den PWM 116
in das zweite elektropneumatische Proportionalventil 75b
eingegeben.
Das zweite elektropneumatische Proportionalventil 75b wird
entsprechend den von der Steuerung 108 ausgesandten Erregungs-
und Abschaltsignalen betätigt, so dass die ON- und OFF-
Zustände des ersten Magnetventiles 102b in geeigneter Weise
umgeschaltet werden. Außerdem werden die ON- und OFF-Zustände
des zweiten Magnetventiles 104b entsprechend den von der
Steuerung 108 gesandten Erregungs- und Abschaltsignalen in
geeigneter Weise geschaltet. Dementsprechend wird der Druck
in der zweiten Membrankammer 74 auf der Basis der Differenz
gesteuert. Als Folge hiervon ist es möglich, die zweite
Membran 80 zuverlässig an der der Saugmenge an Beschichtungs
flüssigkeit entsprechenden Position anzuhalten.
Es wird darauf hingewiesen, dass eine Phasendifferenz eines
festgelegten Zyklus zwischen dem in das erste Magnetventil
102b eingegebenen Erregungs- und Abschaltsignal und dem in das
zweite Magnetventil 104 eingegebenen Erregungs- und Abschalts
ignal besteht.
Wenn die Erregungssignale von der Steuerung 108 zu dem ersten
elektropneumatischen Proportionalventil 75a bzw. dem zweiten
elektropneumatischen Proportionalventil 75b gesandt werden,
wird erneut der in Fig. 1 gezeigt Zustand erreicht, um das
Tropfen der Beschichtungsflüssigkeit auf den Halbleiterwafer
131 zu beginnen.
Nachfolgend wird mit Bezug auf Fig. 5 der Prozess der
Feedback-Steuerung der Verschiebungsgeschwindigkeit der ersten
Membran 56, die als Ventilstopfen des ON/OFF-Ventiles 26
dient, beschrieben.
Der Verschiebungsweg (Ventilhebeweg) der ersten Membran 56
wird festgestellt, indem mit dem ersten Sensor 33a die
magnetische Kraft des ersten Magneten 73a festgestellt wird,
der an dem gemeinsam mit der ersten Membran 56 verschobenen
ersten Verschiebungselement 51 angebracht ist. Das Feststell
signal, das von dem ersten Sensor 33a ausgegeben wird, wird
über die Differenzierungseinrichtung 113 in die Steuerung 108
eingegeben. Die Steuerung 108 vergleicht das von dem ersten
Sensor 33a ausgegebene Feststellsignal mit einer zuvor durch
die Geschwindigkeitseinstelleinheit 110 eingestellten
Ventilgeschwindigkeit. Eine erhaltene Differenz wird über den
PWM 112 in das erste elektropneumatische Proportionalventil
75a eingegeben.
Das erste elektropneumatische Proportionalventil 75a wird
entsprechend den von der Steuerung 108 übersandten Erregungs-
und Abschaltsignalen betätigt, so dass die ON- und OFF-
Zustände des ersten Magnetventiles 102a in geeigneter Weise
geschaltet werden. Außerdem werden die ON- und OFF-Zustände
des zweiten Magnetventiles 104a entsprechend den von der
Steuerung 108 ausgesandten Erregungs- und Abschaltsignalen in
geeigneter Weise geschaltet. Dementsprechend wird der Druck
in der ersten Membrankammer 48 auf der Basis der Differenz
gesteuert. Als Folge hiervon ist es möglich, die erste Membran
56 sehr genau mit einer voreingestellten Ventilgeschwindigkeit
zu verschieben.
Die Verschiebungsgeschwindigkeit der ersten Membran 56 wird
wie folgt gesteuert. Die Verschiebungsgeschwindigkeit wird
sowohl gesteuert, wenn die erste Membran 56 von dem Sitz
abschnitt 59 abgehoben wird, um den Ventil-offen-Zustand zu
erhalten, als auch wenn die erste Membran 56 auf dem Sitz
abschnitt 59 aufsitzt, um den Ventil-geschlossen-Zustand zu
erhalten.
Wie oben beschrieben wurde, wird bei der Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung der zweite Sensor 33b dazu verwendet,
den Verschiebungsweg der zweiten Membran 80 entsprechend der
Saugmenge der Beschichtungsflüssigkeit direkt festzustellen.
Das zweite elektropneumatische Proportionalventil 75b wird zur
Feedback-Steuerung des der zweiten Membrankammer 74 zugeführ
ten Pilotdruckes verwendet. Somit ist es möglich, die
Saugmenge der Beschichtungsflüssigkeit, die durch die zweite
Membran 80 angesaugt wird, sehr genau zu steuern.
Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die
Ventilgeschwindigkeit des ON/OFF-Ventiles 26 zum Öff
nen/Schließen des Fluiddurchgangs 38 der Feedback-Steuerung
unterworfen. Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung auf
eine Mehrzahl von Fluiden (Beschichtungsflüssigkeiten)
anwendbar, die bspw. hinsichtlich ihrer Viskosität variieren.
Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind der
Verbindungsabschnitt 24, das ON/OFF-Ventil 26, der Rücksaug
mechanismus 28, die Steuereinheit 32 und die Feststelleinheit
35 in integrierter Weise zusammengesetzt. Dementsprechend ist
es im Gegensatz zu dem oben beschriebenen Stand der Technik
nicht notwendig, irgendwelche Verrohrungen oder Rohranschlüsse
zwischen dem Rücksaugventil 20 und der Fluiddrucksteuereinheit
und zwischen dem Rücksaugventil 20 und dem ON/OFF-Ventil 26
vorzunehmen. Es ist nicht notwendig, einen besonderen Platz
für das gesonderte vorsehen der Fluiddrucksteuereinheit und
des ON/OFF-Ventiles 26 vorzusehen. Somit ist es möglich, den
Installationsraum effizient auszunutzen.
Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind bspw.
das ON/OFF-Ventil 26 und die Steuereinheit 32 integral mit dem
Rücksaugmechanismus 28 ausgebildet. Daher ist es im Vergleich
mit dem Fall im Stand der Technik, bei dem separat ausge
bildete Komponenten miteinander zu einer Einheit verbunden
werden, möglich, eine Miniaturisierung der gesamten Vor
richtung zu erreichen.
Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es
nicht notwendig, irgendwelche Rohrverbindungen zwischen dem
Rücksaugventil 20 und der Fluiddrucksteuereinheit vorzusehen.
Somit ist es möglich, die Erhöhung des Durchflussdurchgangs
widerstands zu vermeiden.
Das Druckfluid (Pilotdruck), das dem Rücksaugmechanismus 28
bzw. dem ON/OFF-Ventil 26 zugeführt wird, wird gemeinsam
verwendet und die Durchflussrate wird mit Hilfe der ersten und
zweiten elektropneumatischen Proportionalventile 75a, 75b
gesteuert. Dementsprechend ist es im Gegensatz zum Stand der
Technik nicht notwendig, eine Antriebseinheit zum Antrieb des
ON/OFF-Ventiles 26 vorzusehen. Als Folge hiervon ist es
möglich, die gesamte Vorrichtung zu verkleinern und die Kosten
zu senken.
Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der
Pilotdruck, der dem ON/OFF-Ventil 26 und dem Rücksaugmecha
nismus 28 zugeführt wird, mit Hilfe des ersten elektropneuma
tischen Proportionalventiles 75a und des zweiten elek
tropneumatischen Proportionalventiles 75b, die elektrisch
durch die Steuerung 108 gesteuert werden, gesteuert. In diesem
Fall ist es möglich, die Response-Genauigkeit der gemäß dem
Pilotdruck betätigten zweiten Membran 80 zu verbessern. Somit
ist es möglich, die in dem Fluiddurchgang 38 verbleibende
Beschichtungsflüssigkeit schneller abzusaugen.
In Fig. 6 ist ein Rücksaugventil 140 gemäß einer anderen
Ausführungsform dargestellt.
Das in Fig. 6 dargestellte Rücksaugventil 140 unterscheidet
sich von dem Rücksaugventil 120 gemäß Fig. 1 darin, dass das
Rücksaugventil 140 keinen ersten Sensor 33a und keinen ersten
Magnet 73a zur Feststellung des Verschiebungsweges der ersten
Membran 56 des ON/OFF-Ventiles 26 aufweist. Die übrige
Anordnung, Funktion und Wirkungsweise entsprechen derjenigen
des Rücksaugventiles 20 gemäß Fig. 1, so dass auf eine erneute
detaillierte Beschreibung verzichtet wird.
Claims (15)
1. Rücksaugventil mit
einem Verbindungsabschnitt (24), der einen Fluiddurchgang (38) mit einer an einem Ende ausgebildeten ersten Öffnung (34) und einer an dem anderen Ende ausgebildeten zweiten Öffnung (36) aufweist,
einem Rücksaugmechanismus (28) zum Absaugen eines Druckfluids in dem Fluiddurchgang (38) entsprechend einer Wirkung eines durch ein flexibles Element (80), das entsprechend einem Pilotdruck verschiebbar ist, erzeugten Unterdruckes,
einem ON/OFF-Ventil (26) zum Öffnen/Schließen des Fluiddurch gangs (38) entsprechend einer Wirkung des Pilotdruckes,
einem ersten Verschiebungswegfeststellmechanismus (33b) zum Feststellen eines Verschiebungsweges des flexiblen Elements (80),
einem zweiten Verschiebungswegfeststellmechanismus (33a) zur Feststellung einer Verschiebungsweges des ON/OFF-Ventiles (26), und
einer Steuereinheit (32), die zur Steuerung einer Durchfluss rate des durch den Rücksaugmechanismus (28) angesaugten Druckfluides einen Saugmengensteuermechanismus (75b) zum Vergleich eines Feststellsignals, das von dem ersten Ver schiebungswegfeststellmechanismus (33b) ausgesandt wird, mit einem voreingestellten Verschiebungsweg aufweist, und die zur Steuerung einer Ventilverschiebungsgeschwindigkeit des ON/OFF- Ventiles (26) einen Geschwindigkeitssteuermechanismus (75a) zum Vergleich eines Feststellsignals, das von dem zweiten Verschiebungswegfeststellmechanismus (33a) ausgesandt wird, mit einer voreingestellten Verschiebungsgeschwindigkeit aufweist, so dass der von dem ON/OFF-Ventil (26) zugeführte Pilotdruck gesteuert wird.
einem Verbindungsabschnitt (24), der einen Fluiddurchgang (38) mit einer an einem Ende ausgebildeten ersten Öffnung (34) und einer an dem anderen Ende ausgebildeten zweiten Öffnung (36) aufweist,
einem Rücksaugmechanismus (28) zum Absaugen eines Druckfluids in dem Fluiddurchgang (38) entsprechend einer Wirkung eines durch ein flexibles Element (80), das entsprechend einem Pilotdruck verschiebbar ist, erzeugten Unterdruckes,
einem ON/OFF-Ventil (26) zum Öffnen/Schließen des Fluiddurch gangs (38) entsprechend einer Wirkung des Pilotdruckes,
einem ersten Verschiebungswegfeststellmechanismus (33b) zum Feststellen eines Verschiebungsweges des flexiblen Elements (80),
einem zweiten Verschiebungswegfeststellmechanismus (33a) zur Feststellung einer Verschiebungsweges des ON/OFF-Ventiles (26), und
einer Steuereinheit (32), die zur Steuerung einer Durchfluss rate des durch den Rücksaugmechanismus (28) angesaugten Druckfluides einen Saugmengensteuermechanismus (75b) zum Vergleich eines Feststellsignals, das von dem ersten Ver schiebungswegfeststellmechanismus (33b) ausgesandt wird, mit einem voreingestellten Verschiebungsweg aufweist, und die zur Steuerung einer Ventilverschiebungsgeschwindigkeit des ON/OFF- Ventiles (26) einen Geschwindigkeitssteuermechanismus (75a) zum Vergleich eines Feststellsignals, das von dem zweiten Verschiebungswegfeststellmechanismus (33a) ausgesandt wird, mit einer voreingestellten Verschiebungsgeschwindigkeit aufweist, so dass der von dem ON/OFF-Ventil (26) zugeführte Pilotdruck gesteuert wird.
2. Rücksaugventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der Geschwindigkeitssteuermechanismus ein Federelement
(54) zum Pressen eines Ventilstopfens (56) zum Öff
nen/Schließen des Fluiddurchgangs entsprechend einer Wirkung
seiner Rückstellkraft, und ein erstes elektropneumatisches
Proportionalventil (75a) zur Steuerung des von dem ON/OFF-
Ventil (26) zugeführtem Pilotdruckes entsprechend von der
Steuereinheit (32) ausgesandten Erregungs- und Abschalts
ignalen aufweist.
3. Rücksaugventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, dass der Saugmengensteuermechanismus ein Feder
element (81) zum Pressen des flexiblen Elements (80) ent
sprechend einer Wirkung seiner Rückstellkraft und ein zweites
elektropneumatisches Proportionalventil (75b) zur Steuerung
des dem Rücksaugmechanismus (28) zugeführten Pilotdrucks
entsprechend von der Steuereinheit (32) zugeführten Erregungs-
und Abschaltsignalen aufweist.
4. Rücksaugventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verschiebungswegfest
stellmechanismus einen ersten Magneten (73a), der zur
gemeinsamen Verschiebung mit einem Ventilstopfen (56) an einer
Endseite in Axialrichtung des Ventilstopfens (56) zum
Öffnen/Schließen des Fluiddurchgangs (38) vorgesehen ist, und
einen ersten Sensor (33a) zur Feststellung der Magnetkraft des
ersten Magneten (73a) aufweist.
5. Rücksaugventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Verschiebungswegfest
stellmechanismus einen zweiten Magneten (73b), der zur
gemeinsamen Verschiebung mit dem flexiblen Element (80) an
einer Endseite in Axialrichtung des flexiblen Elements (80)
vorgesehen ist, und einen zweiten Sensor (33b) zur Fest
stellung der magnetischen Kraft des zweiten Magneten (73b)
aufweist.
6. Rücksaugventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Element aus einer
Membran (Diaphragma) (80) besteht.
7. Rücksaugventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Rücksaugmechanismus (28) eine
Membran (76) zur Verschiebung entsprechend einer Wirkung des
von einer Druckfluidzufuhröffnung zugeführten Fluiddrucks, ein
verschiebbar in einem Ventilkörper (72) vorgesehenes Ver
schiebungselement (78) zur gemeinsamen Verschiebung mit der
Membran (76), eine mit einem Ende des Verschiebungselements
(78) gekoppelte weitere Membran (80) zur gemeinsamen Ver
schiebung mit dem Verschiebungselement (78), zur Erzeugung
eines Unterdrucks, und ein Federelement (81) zur Betätigung
des Verschiebungselements (78) in einer festgelegten Richtung
aufweist.
8. Rücksaugventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (24),
der Rücksaugmechanismus (28), das ON/OFF-Ventil (26) und die
Steuereinheit (32) jeweils in einer integrierten Weise
vorgesehen und zusammengesetzt sind.
9. Rücksaugventil nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, dass das erste elektropneumatische Propor
tionalventil (75a) ein erstes solenoidbetätigtes (Ma
gnet)Ventil (102a) für die Luftzufuhr und ein zweites
solenoidbetätigtes (Magnet)Ventil (104a) für den Luftablass
aufweist.
10. Rücksaugventil nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, dass das zweite elektropneumatische Propor
tionalventil (75b) ein erstes solenoidbetätigtes (Ma
gnet)Ventil (102b) für die Luftzufuhr und ein zweites
solenoidbetätigten (Magnet)Ventil (104b) für den Luftablass
aufweist.
11. Rücksaugventil mit
einem Verbindungsabschnitt (24), der einen Fluiddurchgang (38) mit einer an einem Ende ausgebildeten ersten Öffnung (34) und einer an dem anderen Ende ausgebildeten zweiten Öffnung (36) aufweist,
einem Rücksaugmechanismus (28) zum Ansaugen eines Druckfluids in dem Fluiddurchgang (38) entsprechend einer Wirkung des durch ein gemäß einem Pilotdruck verschiebbaren flexiblen Element (80) erzeugten Unterdrucks,
einem ON/OFF-Ventil (26) zum Öffnen/Schließen des Fluiddurch gangs (38) entsprechend einer Wirkung des Pilotdruckes,
einem Verschiebungswegfeststellmechanismus (33b) zur Fest stellung eines Verschiebungsweges des flexiblen Elements (80) und
einer Steuereinheit (32), die einen Saugmengensteuermecha nismus (75b) zum Vergleich eines von dem Verschiebungswegfest stellmechanismus (33b) ausgesandten Feststellsignals mit einem voreingestellten Verschiebungsweg aufweist, um eine Durch flussrate des durch den Rücksaugmechanismus (28) angesaugten Druckfluids elektrisch zu steuern.
einem Verbindungsabschnitt (24), der einen Fluiddurchgang (38) mit einer an einem Ende ausgebildeten ersten Öffnung (34) und einer an dem anderen Ende ausgebildeten zweiten Öffnung (36) aufweist,
einem Rücksaugmechanismus (28) zum Ansaugen eines Druckfluids in dem Fluiddurchgang (38) entsprechend einer Wirkung des durch ein gemäß einem Pilotdruck verschiebbaren flexiblen Element (80) erzeugten Unterdrucks,
einem ON/OFF-Ventil (26) zum Öffnen/Schließen des Fluiddurch gangs (38) entsprechend einer Wirkung des Pilotdruckes,
einem Verschiebungswegfeststellmechanismus (33b) zur Fest stellung eines Verschiebungsweges des flexiblen Elements (80) und
einer Steuereinheit (32), die einen Saugmengensteuermecha nismus (75b) zum Vergleich eines von dem Verschiebungswegfest stellmechanismus (33b) ausgesandten Feststellsignals mit einem voreingestellten Verschiebungsweg aufweist, um eine Durch flussrate des durch den Rücksaugmechanismus (28) angesaugten Druckfluids elektrisch zu steuern.
12. Rücksaugventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
dass der Saugmengensteuermechanismus ein Federelement (81) zur
Vorspannung des flexiblen Elements (80) und ein elektropneuma
tisches Proportionalventil (75b) zum Steuern des dem Rücksaug
mechanismus (28) zugeführten Pilotdruckes entsprechend von der
Steuereinheit (32) ausgesandten Erregungs- und Abschalts
ignalen aufweist.
13. Rücksaugventil nach Anspruch 11 oder 12, dadurch
gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (24), der
Rücksaugmechanismus (28), das ON/OFF-Ventil (26) und die
Steuereinheit (32) in integrierter Weise vorgesehen und
zusammengesetzt sind.
14. Rücksaugventil nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Element aus einer
Membran (Diaphragma) (80) besteht.
15. Rücksaugventil nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass der Rücksaugmechanismus (28) eine
Membran (76) zur Verschiebung entsprechend einer Wirkung des
von einer Druckfluidzufuhröffnung zugeführten Pilotdruckes,
ein in einem Ventilkörper (72) verschiebbar vorgesehenes
Verschiebungselement (78) zur gemeinsamen Verschiebung mit der
Membran (76), eine mit einem Ende des Verschiebungselements
(78) gekoppelte weitere Membran (80) zur Verschiebung zusammen
mit dem Verschiebungselement (78), so dass ein Unterdruck
erzeugt wird, und ein Federelement (81) zur Betätigung des
Verschiebungselements (78) in einer festgelegten Richtung
aufweist.
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