DE2827792B2 - Fluidik-Element aus im Diffusionsschweißen untereinander verbundenen Aufbauplatten - Google Patents
Fluidik-Element aus im Diffusionsschweißen untereinander verbundenen AufbauplattenInfo
- Publication number
- DE2827792B2 DE2827792B2 DE19782827792 DE2827792A DE2827792B2 DE 2827792 B2 DE2827792 B2 DE 2827792B2 DE 19782827792 DE19782827792 DE 19782827792 DE 2827792 A DE2827792 A DE 2827792A DE 2827792 B2 DE2827792 B2 DE 2827792B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- membrane
- grooves
- fluidic element
- plates
- contact surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- F16K99/0001—Microvalves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15C—FLUID-CIRCUIT ELEMENTS PREDOMINANTLY USED FOR COMPUTING OR CONTROL PURPOSES
- F15C3/00—Circuit elements having moving parts
- F15C3/04—Circuit elements having moving parts using diaphragms
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15C—FLUID-CIRCUIT ELEMENTS PREDOMINANTLY USED FOR COMPUTING OR CONTROL PURPOSES
- F15C5/00—Manufacture of fluid circuit elements; Manufacture of assemblages of such elements integrated circuits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- F16K99/0001—Microvalves
- F16K99/0003—Constructional types of microvalves; Details of the cutting-off member
- F16K99/0005—Lift valves
- F16K99/0007—Lift valves of cantilever type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- F16K99/0001—Microvalves
- F16K99/0034—Operating means specially adapted for microvalves
- F16K99/0055—Operating means specially adapted for microvalves actuated by fluids
- F16K99/0057—Operating means specially adapted for microvalves actuated by fluids the fluid being the circulating fluid itself, e.g. check valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- F16K2099/0082—Microvalves adapted for a particular use
- F16K2099/0092—Inkjet printers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- F16K99/0001—Microvalves
- F16K99/0034—Operating means specially adapted for microvalves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Ink Jet (AREA)
Description
40
Die Erfindung betrifft ein Fluidik-Element der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.
Fluidik-Elemente dienen der Steuerung eines strömenden
Fluides. Bestehen diese Elemente aus einzelnen, zu einer Baueinheit zusammengesetzten Platinen, liegen
die die Hohlräume und Kanäle überdeckenden oder diese verschließenden Platinen an den benachbarten
Aufbauplatten nicht an. Es kommt hierbei zu unerwünschten Hohlräumen, die die Strömungsverhältnisse
in dem Element beeinträchtigen. In Sandwich-Bauweise erstellte Tintenschreibköpfen beispielsweise weisen u. a.
auch Membranplatten auf mit Durchbrüchen zur Bildung von membranen Ventilkörpern. Durch Anlage
dieser an der Membran benachbart liegenden Aufbauplatten werden die Strömungskanäle, Zuflußkanäle und
Austrittskanäle verschlossen gehalten. Ein solcher Tintenschreibkopf ist in unserer Patentanmeldung
P 28 25 763.8-27 beschrieben worden.
Das Verbinden der Aufbauplatten erfolge durch einen Diffusionsschweißvorgang, wonach der benötigte
Druck auf die Platten und zur Beschleunigung der Diffusion Wärme aufgebracht wird. Die sich hierbei
einstellende Wärmeausdehnung wirkt sich bei der Membranplatte wie auch bei solchen Aufbauplatten, die
einen Hohlraum überdecken derart aus, daß sich in der Zeit der Wärmeeinwirkung eine labile, in den Hohraum
ausgelenkte Lage des freien Teiles ergibt, die sich nicht mehr zurückstellt.
60
br> Es ist Aufgabe der Erfindung, die Wärmeausdehnung
der Aufbauplatten und der Membranen zum Aufbringen eines Momentes bzw. einer Kraft zu nutzen, um die
Bereiche der einen Hohlraum überdeckenden Aufbauplatten auf Anlage an den stützenden Aufbauplatten zu
halten. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1. Die kennzeichnenden
Merkmale der Ansprüche 2 und 3 stellen bevorzugte Ausführungsformen dar.
Nach der Erfindung wird also in vorteilhafter Weise die Wärmedehnung ausgenutzt zum Erzeugen einer die
Membranzungen richtenden Kraft. Diese bleiben an den Aufbauplatten liegen, mit denen sie im Betrieb zur
Durchflußregelung Ventile bilden. Die Nuten in den Membranzungen sind in gleichen Herstellungsverfahren
z. B. ätzitechnisch, wie die Hohlräume in den Aufbauplatten
einformbar.
Anhand der Beschreibung zu den Ausführungsbeispielen in der Zeichnung soll im folgenden die Erfindung
beschrieben werden. Dabei zeigt
F i g. 1 ein Kompressionssystem eines Tintenschreibkopfes in stark vergrößerter Darstellung,
Fig.2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II aus
F i g. 1 durch eine Vorkammer gegen die Membranzungen und
Fig.3 einen Schnitt entsprechend der Schnittlinie HI-III inFig.2.
Der in F i g.! gezeigte Tintenschreibkopf besteht aus dünnen Aufbauplatten, die in einem Diffusionsschweißvorgang
untereinander verbunden werden. Erst danach kann der gezeigte Keramikschwinger 2 durch beispielsweise
Kleben oder Zementieren auf der als Schwingplatte 1 ausgebildeten Aufbauplatte befestigt werden. In
dieser Reihenfolge weiter fortführend folgt auf die Schwingplatte eine Kammerplatte 3, in die eine
Kompressionskammer 19 eingearbeitet worden ist. Die Positionszahl 19 ist zum besseren Erkennen der
Kammer an einen diese begrenzenden Wandungsteil angezogen worden. Gegen die Kammerplatte 3 ist eine
erste Ventilplatte 4 gelegt, die durch zwei Bereiche unterschiedlicher Art gekennzeichnet ist. In einem
ersten Bereich zeigt sie schmale längliche Durchbrüche
11 und zwischen diesen stehengebliebene Stege 20, die
mit den noch zu beschreibenden Membranzungen 10 der Membranplatte 5 Ventilkörper bilden. Im vorderen
Bereich der Ventilplatte 4 ist eine Vorkammer 12 eingearbeitet, in die die bereits erwähnten Membranzungen
10 ausgelenkt werden können. Die Membranplatte 5 zeigt in den Bereichen der Durchbrüche 11 und
der Vorkammer 12 die Membranzungen 10 auf. Diese sind im wesentlichen durch Herausarbeiten der
Durchbrüche 21 entstanden. Durchbrüche 21 entsprechen in ihrer Länge in etwa der Breite der Vorkammer
12 bzw. den Durchbrüchen 11 in der Ventilplatte 4. Es ist
eine zweite Ventilplatte 6 vorgesehen mit den gleichen Durchbrüchen wie in der ersten Ventilplatte 4, mit
Durchbrüchen 11 und den zwischen diesen stehengebliebenen Stegen 20 und der Vorkammer 12 zur
Aufnahme ausgelenkter Membranzungen 10. Die Stege 20 bilden bei Anlage der Membranzungen 10 Ventilkörpersitze.
Die Membranzungen sind breiter gestaltet als die Durchbrüche 11 beider Ventilplatten 4 und 6, so daß
diese durch die plane Anlage der Membran 5 an der ersten und der zweiten Veniilplatte 4, 6 verschlossen
gehalten sind. Gegen die zweite Ventilplatte 6 ist desweiteren eine Kanalplatte 7 gegengelegt mit
eingearbeiteten Zufluß- und Auslaufkanälen 14. Das System wird verschlossen durch eine Abschlußplatte 8.
Ein Tintenschreibkopf weist in der Regel mehrere
solcher Kompressior.ssysteme, z. B. 7, 9 oder 12 auf für
einen Rasterdruck von 5 χ 7,7 χ 9 oder 9 χ 12.
Die Wirkungsweise eines solchen Kompressionssystemes ist folgende:
Die in die Kompressionskammer 19 eingefüllte Tinte wird über einen Kanal 14, die Durchbrüche 11 in der
zweiten Ventilplatte 6, die Durchbrüche 21 in der Membran 5 und der Vorkammer 12 bei offenem Ventil
ergänzt Sämtliche Hohlräume sind mit der Tinte gefüllt. Wird an den Keramikschwinger 2 ein Spannungsimpuls
gelegt, biegt sich dieser mit der Schwingplatte 1 in die Kompressionskammer 19 durch und erzeugt eine
kurzzeitige Druckerhöhung entsprechend dem Anstieg, der Länge und dem Abfallen des angelegten Impulses.
Dieser Druckanstieg pflanzt sich in der eingefüllten Tinte fort. Während einerseits das Ventil zum
Zulaufkanal 14 verschlossen gehalten wird, öffnet das andere Ventil zu dem Auslaufkanal 14, der rp't der Düse
(diese ist nicht gezeigt) in Verbindung steht und es wird ein Tropfen aus dieser abgegeben. Mit entstehender
Saugphase, also mit dem Zurückschwingen der Schwingplatte 1 und des Keramikschwingers 2, öffnet
das Ventil zu dem Vorratsbehälter, während das Ventil zur Düse verschlossen wird.
Liegen nun die durch die Membranzungen 10 gebildeten Ventilkörper nicht einwandfrei an der durch
die Stege 20 gebildeten Ventilsitzen an, komm\ es zu Unregelmäßigkeiten im Tintenfluß im Zulauf wie auch
im Tintenauslauf. Beim Erwärmen eines derartigen Fluidik-Elementes bzw. Tintenschreibkopfes, wie es
beispielsweise beim Diffusionsschweißen erforderlich ist, kommt es zu einem Abheben der Membranzungen
10 von den Stegen 20 und somit zu Hohlräumen zwischen diesen, die nach dem Abkühlen und erfolgten J5
Diffusionsschweißvorgang nicht mehr beseitigt werden; die Membranzungen 10 kehren nicht mehr vollständig in
ihre ursprüngliche Form zurück. Hier nun will die Erfindung Abhilfe schaffen, indem sie gezielt Nuten 13
in die Membranen bzw. Membranzungen einarbeitet. Diese Nuten können einseitig wie auch beidseitig in
diese eingeformt werden, sowie es in dieser Figur erkennbar ist und im besonderen zu F i g. 3 beschrieben
worden wird.
F i g. 2 stellt eine Teilansicht in Richtung des Pfeiles II aus F i g. 1 dar, wobei die aus dieser Figur bekannten
Kammerplatte 3, die Schwingplatte 1 und der Keramikschwinge:· 2 abgenommen worden sind. In der
Ventilplatte 4 als oberste Platte ist die Vorkammer 12 eingearbeitet zum Durchtritt der Tinte. Hinter dieser
liegt die Membran 5 mit den durch Einbringen der Schlitzöffnungen 21 entstandenen Membranzungen 10.
Hinter der Membran 5 befindet sich die zweite Ventilplatte 6 mit den in gestrichelten Linien dargestellten
Durchbrüchen 11. Nach der Erfindung sollen sich die Membranzungen 10 an der zweiten Ventilplatte 6
abstützen und sind deshalb mit den Nuten 13 versehen worden von denen zwei im Bereich der auslaufenden
Schlitze in gestrichelten Linien dargestellt worden sind, da sie sich auf der Oberfläche der Membranzungen
befinden, die gegen die zweite Ventilplatte liegen.
Fig.3 zeigt den Erfindungsgedanken in einer allgemeinen Ausführungsform, da die Durchbrüche für
einen Fluß eines Fluides fortgelassen worden sind und ein derartiges Beispiel auch anderweitig angewendet
werden kann. Zwischen den Aufbauplatten, beispielsweise Ventilplatten 4 und 6, ist die Membran 5
angeordnet. Hierbei soll gewährleistet sein, daß diese in den Bereichen der Hohlräume 22 während des
Erwärmvorganges und nach dem Abkühlen gegen die Aufbauplatte, Ventilplatte 6 anliegt bzw. ihre plane,
ebene Gestalt behält. Es versteht sich, daß die Hohlräume 22 unterschiedliche Querschnitte aufweisen
können, so daß der in der F i g. 3 dargestellte obere Hohlraum 22 beispielsweise kleiner sein kann als der
untere Hohlraum. In die Membran 5 sind Nuten 13 eingearbeitet, beispielsweise auf ätztechnischem Wege.
Ausgehend davon, daß die Membran 5 an der zweiten Ventilplatte 6 anliegen soll, weist die der Anlagefläche
16 abgewandete Fläche 17 eine oder mehrere Nuten 13 auf, die im wesentlichen im Zentrum des bzw. der
Hohlräume 22 liegen. Die in die Anlagefläche 16 eingearbeiteten Nuten 13 liegen in den äußeren
Randbereichen der freischwingenden Membranzungen bzw. der Membran 5 und es entsteht dadurch beim
Erwärmen entsprechend der angedeuteten Pfeiie 24 eine Wirkkomponente 15 in Richtung der Anlagefläche
16 an der Ventilplatte 6. Es versteht sich weiterhin, daß die Hohlräume 22 durch die Hohlräume 11 und 12 der
F i g. 1 gebildet werden können und daß es sich hierbei um ein Ventil handeln kann. Die entstehende Kraft in
Richtung der Komponenten 15 bewirkt ein Anlegen der Membran ebenso wie ein Anlegen der Membranzungen
10 mit ihren Oberflächen (Pfeile 9 und 23) aus den F i g. 1 und 2 gegen die Ventilplatten 4 und 6.
Claims (1)
- Patentansprüche:1. Fluidik-Element aus im Diffusionsschweißen untereinander verbundenen Aufbauplatten, mit zumifidest einer Platine, Folie, Membran oder dergleichen, die einseitig oder beidseitig zu ihr liegende Hohlräume, Kammern oder Kanäle der Durchflußregelung in den an sie angrenzenden Aufbauplatten überdeckt, dadurch gekennzeichnet, daß in die Oberflächen (9, 16, 17, 23) der Platinen (Folie, Membran, Membranzungen oder dergleichen 5, 10) im Bereich von Hohlräumen (11, 12, 22) Muten (13) eingearbeitet sind in einer Anordnung und Anzahl, daß die Platine (5, 10) bei Erwärmung des Fluidik-Elementes infolge Wärme- is dehnung eine Auslenkung in eine Vorzugsrichtung (15) erhält, die quer zu ihrer Hauptausdehnung liegt und die Platine bleibend auf Anlage an der durch die Vorzugsrichtung (15) vorbestimmten benachbarten Aufbauplatte (4,6) hält2. Fluidik-Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (13) in der der Anlagefläche (16) abgewandten Fläche (17) zum Zentrum des jeden Hohlraum (11, 12, 22) überdekkenden Flächenteiles näher angeordnet sind als die Nuten (13) in der gegen die durch eine Aufbauplatte (Ventilplatten 4,6) gebildeten Anlagefläche (16).3. Fluidik-Element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die der Anlagefläche (16) abgewandten Fläche (17) der Membranzunge (10) ω und im wesentlichen mittig zu den nicht eingespannten Flächenbereichen eine, gegebenenfalls mehrere Nuten (13) und in die der Aufbauplatte (Ventilplatten6) zugewandten Anlagefläche (16), und im wesentlichen in deren Rand-(Einspann-)Bereichen (18) eine, gegebenenfalls mehrere Nuten (13) eingeformt sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782827792 DE2827792C3 (de) | 1978-06-24 | 1978-06-24 | Fluidik-Element aus im Diffusionsschweißen untereinander verbundenen Aufbauplatten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782827792 DE2827792C3 (de) | 1978-06-24 | 1978-06-24 | Fluidik-Element aus im Diffusionsschweißen untereinander verbundenen Aufbauplatten |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2827792A1 DE2827792A1 (de) | 1980-01-17 |
DE2827792B2 true DE2827792B2 (de) | 1980-08-07 |
DE2827792C3 DE2827792C3 (de) | 1981-06-19 |
Family
ID=6042661
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19782827792 Expired DE2827792C3 (de) | 1978-06-24 | 1978-06-24 | Fluidik-Element aus im Diffusionsschweißen untereinander verbundenen Aufbauplatten |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2827792C3 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3227638A1 (de) * | 1981-07-24 | 1983-02-24 | Sharp K.K., Osaka | Kopf fuer tintenstrahldrucker |
-
1978
- 1978-06-24 DE DE19782827792 patent/DE2827792C3/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3227638A1 (de) * | 1981-07-24 | 1983-02-24 | Sharp K.K., Osaka | Kopf fuer tintenstrahldrucker |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2827792A1 (de) | 1980-01-17 |
DE2827792C3 (de) | 1981-06-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0758917B1 (de) | Statischer mikro-vermischer | |
DE10030871C2 (de) | Tintenstrahlaufzeichnungskopf | |
EP0150348B1 (de) | Schreibkopf für Tintenschreibeinrichtungen | |
EP0265725B1 (de) | Wärmetauscher | |
EP0436047A1 (de) | Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf für Tintendruckeinrichtungen | |
DE2657308B2 (de) | Querstrom-Wärmetauscher, mit einer Mehrzahl im wesentlichen identischer Platten, welche parallele Strömungswege bilden | |
DE19543149C2 (de) | Wärmetauscher, insbesondere Kältemittelverdampfer | |
DE3046930A1 (de) | "waermeaustauscher" | |
DE19709601A1 (de) | Plattenwärmeübertrager | |
EP0326568B1 (de) | Mehrschichtig aufgebauter tintenschreibkopf | |
DE2827792C3 (de) | Fluidik-Element aus im Diffusionsschweißen untereinander verbundenen Aufbauplatten | |
EP1474612A1 (de) | Mehrfachventilanordnung für strömende medien | |
EP0057956B1 (de) | Schreibkopf für Tintenstrahldrucker | |
EP0568163A2 (de) | Elektrothermischer Tintendruckkopf | |
EP3625511B1 (de) | Vorrichtung zum kühlen, wärmen oder wärmeübertragen und verfahren zu deren herstellung | |
EP1923653B1 (de) | Wärmeübertrager | |
DE10130716A1 (de) | Wickelmodul zur Crossflow-Filtration | |
DE2824539C3 (de) | Dünnwandige Platinen mit Paßlöchern zum Auffädeln auf Zentriermitteln | |
EP3255173B1 (de) | Fluidtemperierter gasverteiler in schichtbauweise | |
DE102005007707A1 (de) | Rekuperator, Mikrokanal-Rekuperator, Folie, Verwendung einer Folie und Verfahren zum Herstellen sowie zum Betreiben eines Rekuperators | |
EP0459081B1 (de) | Ventil | |
DE3545278C2 (de) | ||
DE102008015763A1 (de) | Vorrichtung zur Be-/Entlüftung einer Mehrzahl von pneumatischen Aktuatoren | |
DE976065C (de) | Anordnung an Pressplatten von fuer die Herstellung von Holzfaserplatten bestimmten oder aehnlichen Pressen | |
DE2142192C3 (de) | Heißwasser-Radiator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAP | Request for examination filed | ||
OD | Request for examination | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |