DE4223067A1 - Mikromechanischer Durchflußbegrenzer in Mehrschichtenstruktur - Google Patents
Mikromechanischer Durchflußbegrenzer in MehrschichtenstrukturInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen mikromechanischen Durchflußbe
grenzer in Mehrschichtenstruktur, insbesondere für kleine
Durchflußmengen, der im wesentlichen aus mindestens drei, un
lösbar miteinander verbundenen Schichten besteht, die mit
einem Betätigungselement gekoppelt sind und wobei zwischen
einer Grund- und einer Deckschicht mindestens eine membran
artige Zwischenschicht mit flächenartigen Strukturierungen in
Form von Ein- und Auslaßkanälen und Ein- und Auslaßkammern und
einem mittigen Durchgang für den Durchfluß des Mediums ange
ordnet ist.
Derartige Durchflußbegrenzer sind außer in der Medizintechnik
überall dort einsetzbar, wo vorgegebene Flüssigkeits- oder
Gasmengen in einem bestimmten Zeitregime an bestimmte Orte
transportiert werden müssen, wie es beispielsweise auch in der
Labor- und Analysetechnik, in der Kfz- sowie der Luft- und
Raumfahrttechnik und bei pneumatischen Steuerungen der Fall
ist. Dazu dienen immer komplizierter werdende Steuersysteme,
die den Durchfluß freigeben bzw. sperren und so die Medienmen
ge, die während der Öffnungsphasen die Steuereinrichtung pas
sieren, regeln.
Oftmals wird bei solchen Einrichtungen gefordert, daß der
Druck am Applikationsort den Innendruck des Fluids nicht über
steigt, so daß ein Rückströmen ausgeschlossen ist.
Bei vielen Anwendungsfällen erfordert es die notwendige Si
cherheit, daß auch bei Ausfall eines Bauelementes sowohl ein
Rückströmen als auch eine unkontrollierte Abgabe des Mediums
unterbleibt. Von besonderer Bedeutung sind derartige Eigen
schaften z. B. bei medizinischen Infusionssystemen, da hier
oftmals das Leben eines Patienten von der korrekten Dosierung
des Infusates abhängt. Ein Rückströmen muß aufgrund der Gefahr
von Mikroembolien unbedingt verhindert werden.
Es sind mikromechanische Durchflußbegrenzer in Form von mikro
mechanischen Ventilen bekannt, die in Mehrschichtenstruktur
mittels Fertigungstechniken, wie sie in der Halbleitertechnik
eingesetzt werden, hergestellt werden. Die strukturierte Zwi
schenschicht besteht vorzugsweise aus monokristallinem Silizi
um, während die Grund- und die Deckschicht aus Silizium oder
thermisch an das Silizium angepaßten Werkstoffen, z. B. Glas
bestehen. Die Schichten werden unlösbar miteinander verbun
den. Von außen ist an einer der Schichten ein piezoelektri
sches, thermoelektrisches oder elektrostatisches Betätigungs
element so angeordnet, daß die Schicht in diesem Bereich als
Membran wirkt. Mit Ansteuerung durch das Betätigungselement
werden Membran und Zwischenschicht, die unlösbar miteinander
verbunden sind, ausgelenkt und der Durchfluß von Einlaß- in
Auslaßkammer durch den Durchgang in der Zwischenschicht wird
frei. Damit ist die Funktion des Ventils abhängig von der
Antriebsspannung des Betätigungselementes, das Ventil kann
jederzeit von außen geöffnet oder geschlossen werden.
Nachteilig an dieser Lösung ist, daß das Ventil nicht für alle
der eingangs beschriebenen Anwendungsfälle geeignet ist, son
dern nur dann, wenn lediglich eine gezielte zeitliche Dosie
rung des Mediums von Bedeutung ist.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen mit großer Zuver
lässigkeit arbeitenden mikromechanischen Durchflußbegrenzer in
Mehrschichtenstruktur zu schaffen, mit welchem ein übermäßiges
Rückfließen des Mediums infolge veränderter Druckverhältnisse
verhindert werden kann und welches vor zu hohen Durchflüssen
schützt. Je nach Einsatzfall soll er auch einen zeitlich do
sierten Durchfluß des Mediums gestatten.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der mi
kromechanische Durchflußbegrenzer als passiver Durchflußbe
grenzer arbeitet und so angeordnet ist, daß das durch den
Einlaßkanal in die Einlaßkammer einströmende Medium den Durch
fluß durch Durchgang, Auslaßkammer und Auslaßkanal dadurch
verändert, daß es während seines Durchflusses die membranarti
ge Zwischenschicht in Richtung Auslaßkammer drückt. Dabei ist
die Größe der Auslenkung der Zwischenschicht abhängig von der
Durchflußmenge des Mediums und dem dadurch erzeugten Druck.
Bei zu hohen Durchflußmengen wird die membranartige Zwischen
schicht gegen die Innenfläche der Grundschicht gedrückt und so
der Durchfluß unterbrochen. Das Betätigungselement ist so
angeordnet, daß es lediglich dazu dient, die jeweils maximale
Durchflußmenge einzustellen. Mit dem Ein- und/oder Auslaßkanal
ist außerdem je nach Einsatzfall mindestens ein weiteres mi
kromechanisches Element in Mehrschichtenstruktur verbunden.
Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist im
Bereich der Einlaßkammer um den Durchgang in der membranarti
gen Zwischenschicht ein oberer Wall und im Bereich der Aus
laßkammer um den Durchgang in der membranartigen Zwischen
schicht ein unterer Wall angeordnet.
Bei einer weiteren Fortbildung der Erfindung ist in Grund- und
Deckschicht im Bereich der Wälle je eine Aussparung eingear
beitet, die so dimensioniert ist, daß sie im geöffneten Zu
stand des Durchflußbegrenzers den kontinuierlichen Durchfluß
des Mediums über Einlaßkanal, Einlaßkammer und Durchgang in
die Auslaßkammer gewährleistet und mit Erreichen der maximalen
Durchflußmenge ein instabiler Zustand erreicht wird, in dessen
Folge sich der jeweilige Wall an der Innenfläche der Grund
bzw. Deckschicht dicht anlegt.
Nach einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform kann der
Rückfluß des durchströmenden Mediums dadurch vollständig ver
hindert werden, daß die Aussparung in der Deckschicht entfällt
und der obere Wall der membranartigen Zwischenschicht so di
mensioniert ist, daß er im Ruhezustand an der Innenfläche der
Deckschicht dicht anliegt.
Des weiteren sind die den Innenflächen von Grund- oder Deck
schicht gegenüberliegenden Flächen der beiden Wälle zusätzlich
mit einer Oberflächenschicht aus nichtbondbarem Material über
zogen. Dabei können je nach Einsatzfall in die aus nichtbond
barem Material bestehenden Oberflächenschichten schmale radia
le Kanäle eingearbeitet sein, die ein Ansaugen der Wälle ver
hindern.
Nach einer anderen Ausführung der Erfindung ist das Betäti
gungselement derart angeordnet, daß es an der Außenfläche der
Grundschicht im Bereich ihrer Aussparung befestigt ist, so daß
die Grundschicht in diesem Bereich eine membranartige Fläche
bildet. Durch eine Auslenkung der membranartigen Fläche ändert
sich die Spaltbreite und damit der maximale Durchfluß.
Die erfindungsgemäße Lösung gestattet außerdem, daß der Durch
flußbegrenzer auch ohne Betätigungselement einsetzbar ist.
Zusätzlich können zur Funktionsüberwachung in mindestens einer
der Schichten im Bereich des oberen bzw. unteren Walls Schalt
kontakte oder Sensoren einer Detektoreinheit angeordnet sein,
die außerhalb des Durchflußbegrenzers mit einer Anzeigeeinheit
verbunden werden und die Lage der membranartigen Zwischen
schicht überwachen.
Nach einer weiteren Fortbildung der Erfindung ist mit dem Ein-
oder Auslaßkanal ein mikromechanisches Element gekoppelt, das
mittels aktiver Ansteuerung den Durchfluß des Mediums zeitlich
variabel zu- bzw. abschaltet.
Dabei ist vorgesehen, daß als
aktives mikromechanisches Element vorzugsweise ein mikromecha
nisches Ventil für mikromechanische Dosiereinrichtungen nach
der deutschen Patentanmeldung P 41 38 491.1-12 eingesetzt
wird.
Die erfindungsgemäße Lösung soll nachfolgend anhand von Aus
führungsbeispielen näher erläutert werden. Die Zeichnungen
zeigen dabei in
Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau des erfindungsgemäßen
Durchflußbegrenzers ohne weiteres mikromechani
sche Element und ohne Betätigungselement im Ruhe
zustand,
Fig. 2 den Durchflußbegrenzer nach Fig. 1 im durchflos
senen Zustand,
Fig. 3 den Durchflußbegrenzer nach Fig. 1 im Endzustand
und mit angeordnetem Betätigungselement,
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines rückflußfreien
Durchflußbegrenzers mit eingebautem Detektor,
Fig. 5 den vergrößerten Ausschnitt A nach Fig. 4 und
Fig. 6 den Durchflußbegrenzer nach Fig. 1 mit angekoppel
tem mikromechanischen Ventil.
Nach Fig. 1 besteht der erfindungsgemäße mikromechanische
Durchflußbegrenzer im wesentlichen aus drei übereinander
angeordneten Schichten. Die Grundschicht 1 und die Deckschicht
2 bestehen vorzugsweise aus Silizium oder aus einem an Silizi
um thermisch angepaßten Glasmaterial. Die Zwischenschicht 3
ist aus einem Siliziumsubstrat gefertigt. Die drei Schichten
sind mittels anodischem oder Waferbonden untrennbar mitein
ander verbunden. Grund- und Deckschicht 1, 2 sind im wesentli
chen gleich groß ausgebildet. Die membranartige Zwischen
schicht weist beidseitig strukturierte Flächen auf, die einen
Einlaßkanal 4, eine Einlaßkammer 5, eine Auslaßkammer 6 und
einen Auslaßkanal 7 bilden. Des weiteren weist die membran
artige Zwischenschicht 3 einen mittigen Durchgang 8 auf, durch
den das Medium im geöffneten Zustand hindurchströmen kann.
Rings um den Durchgang 8 sind in die Einlaßkammer 5 ragend an
der membranartigen Zwischenschicht 3 ein oberer Wall 9 und in
die Auslaßkammer 6 ragend ein unterer Wall 10 angeordnet.
Die Grundschicht 1 und die Deckschicht 2 weisen im Bereich der
Wälle 9 und 10 je eine Aussparung 11 und 12 auf, deren Tiefe
abhängig ist von der maximal möglichen Auslenkung der membran
artigen Zwischenschicht 3. Ihre Breite wurde so gewählt, daß
ein ungehinderter Durchfluß des Mediums möglich ist und daß
gleichzeitig die verbleibende Schichtdicke im Bereich der
Aussparungen 11 und 12 als membranartige Fläche für ein Betä
tigungselement 13, welches von außen an der Grundschicht 1
bzw. der Deckschicht 2 befestigt ist, dienen kann.
Im Ausgangszustand befindet sich der untere Wall 10 der mem
branartigen Zwischenschicht 3, wie aus Fig. 1 ersichtlich,
unmittelbar über der Aussparung 11 und der obere Wall 9 un
mittelbar unter der Aussparung 12. Um zu verhindern, daß wäh
rend des Bondprozeßes bei der Herstellung des Durchflußbegren
zers die beiden Wälle 9, 10 unlösbar mit der Grund- bzw. Deck
schicht 1, 2 verbunden werden, weisen die zu der jeweiligen
Schicht 1, 2 gerichteten Flächen der Wälle 9, 10 einen dünnen
Überzug aus einem nichtbondbarem Material, wie zum Beispiel
Siliziumoxid oder Siliziumnitrit, auf. Um ein Ansaugen der
membranartigen Zwischenschicht 3 bzw. der Wälle 9, 10 während
des Betriebes zu verhindern, können die Überzüge zusätzlich
schmale, radiale, kanalartige Strukturen aufweisen. Diese ent
fallen, wenn Wert auf absolute Dichtheit gelegt wird.
Die Funktionsweise des mikromechanischen Durchflußbegrenzers
ist aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich. Ein geringer positiver
Druck, der infolge des einströmenden Mediums in die Einlaßkam
mer 4 entsteht, bewirkt, daß die membranartige Zwischenschicht
3 in Richtung Auslaßkammer 6 ausgelenkt wird, der obere Wall
9 gibt den Durchfluß zunehmend frei. Der Druck über der mem
branartigen Zwischenschicht 3 ist in diesem Falle eine Funk
tion des Durchflusses.
Mit steigender Durchflußmenge, damit mit steigendem Druck,
wird die membranartige Zwischenschicht 3 immer mehr in Rich
tung Grundschicht 1 verformt. Solange der in der Einlaßkammer
4 gebildete Spalt zwischen Innenwand der Deckschicht 2 und
oberem Wall 9 kleiner ist, als der Spalt zwischen unterem Wall
10 und Aussparung 11 in der Grundschicht 1, nimmt der Durch
flußwiderstand ab.
Erhöht sich die Durchflußmenge und damit der Druck über einen
vorbestimmten Wert, wird die membranartige Zwischenschicht 3
über den kritischen Punkt, der den maximalen Durchfluß ermög
licht, hinaus verformt. Der in diesem Fall in erster Linie vom
verbleibenden Spalt zwischen unterem Wall 10 und Aussparung 11
bestimmte Durchgangswiderstand steigt stark an, so daß auch
der Druck über der membranartigen Zwischenschicht 3 stark
steigt und den unteren Wall 10 in seine Endstellung drückt.
Damit ist der Durchfluß unterbrochen. Somit wird passiv, das
heißt ohne äußeren Einfluß ein kontinuierlicher Durchfluß
eines Mediums gewährleistet, wobei der Durchfluß immer nur
dann unterbrochen wird, wenn sich die Durchflußmenge ungewollt
über ein bestimmtes Maß erhöht.
Um den Durchflußbegrenzer aus diesem Zustand heraus wieder zu
öffnen, muß der auf die membranartige Zwischenschicht 3 wir
kende Druck unter den Rücksetzdruck gesenkt werden.
Für solche Einsatzfälle, die eine genaue Begrenzung der maxi
mal zulässigen Durchflußmenge oder eine ständig wechselnde
maximale Durchflußmenge erfordern, ist es notwendig, zusätz
lich von außen die maximale Durchflußmenge zu steuern. Dazu
ist, wie Fig. 3 zeigt, an der Deckschicht 2 im Bereich der
Aussparung 12 ein Betätigungselement 13 in Form einer Piezo
scheibe, eines elektrostatischen oder eines thermoelektrischen
Membrananregungselementes, befestigt. Die Befestigung des
Betätigungselementes 13 kann zum Beispiel durch Aufkleben auf
die Außenfläche der Deckschicht 2 vorgenommen werden. Die
Anordnung eines solchen Betätigungselementes 13 , wie in Fig.
3 gezeigt, ist ebenso an der Grundschicht 1 im Bereich der
Aussparung 11 möglich. Je nach angelegter Antriebsspannung,
die in Abhängigkeit von der gewünschten maximalen Durchfluß
menge variabel einstellbar ist, wird das Betätigungselement
wirksam und lenkt die als Membran wirkende Grundschicht 1
innerhalb der Aussparung 11 aus und verändert die zur Verfü
gung stehende Spaltbreite. Es ist möglich, zu jeder beliebigen
Zeit, auch während des kontinuierlichen Durchflusses des Medi
ums die maximale Durchflußmenge einzustellen.
Fig. 4 und 5 zeigen, wie der aktuelle Zustand des Durchflußbe
grenzers zwecks Erhöhung der Sicherheit und zur Einbindung in
komplexe Mikrosysteme ständig überprüft werden kann. Dazu sind
in eine der Schichten 1, 2, hier in die Deckschicht 2, unmit
telbar auf bzw. über dem oberen Wall 9 Schaltkontakte oder
Sensoren 14 eingearbeitet. Diese Sensoren 14 können auf piezo
resistiver Grundlage, d. h. durch Überwachung der vom Wall 10
bzw. 9 im geschlossenen Zustand in die Grund- bzw. Deckschicht
1 bzw. 2 eingeprägten mechanischen Spannungen basieren. Die
aktuelle Zustandsüberprüfung kann auch durch Überwachung der
vom Abstand zwischen Wall 10 bzw. 9 und Grund- bzw. Deck
schicht 1 bzw. 2 abhängigen Stärke eines elektrischen Feldes,
welches durch eine Kontaktspannung zwischen Wall 10 bzw. 9 und
Grund- bzw. Deckschicht 1 bzw. 2 erzeugt wird, erfolgen. Diese
Variante ist in Fig. 5 dargestellt.
Aus Fig. 4 ist weiterhin ersichtlich, daß der Durchflußbegren
zer auch ohne Aussparung 12 eingesetzt werden kann. Diese
Variante ist für den Fall vorgesehen, daß ein Rückfließen des
durchströmenden Mediums vollständig verhindert werden muß.
Um zu erreichen, daß der Durchflußbegrenzer aus dem geschlos
senen Zustand schnell wieder arbeitsbereit wird und auch, um
zu erreichen, daß der Durchflußbegrenzer dort eingesetzt wer
den kann, wo variable Ein- und Ausschaltzeiten erforderlich
sind, wird, wie in Fig. 6 dargestellt ist, der Durchflußbe
grenzer in Kombination mit einem mikromechanischen Ventil 21
für mikromechanische Dosiereinrichtungen eingesetzt, dessen
Betätigungselement 22 die aktive Steuerung der Ventilmembran
23 übernimmt. Das Ventil 21 ist mit dem Einlaßkanal 4 des
Durchflußbegrenzers verbunden und weist im wesentlichen den
gleichen Grundaufbau in Mehrschichtenstruktur auf, so daß
beide Elemente auf vorteilhafte Art und Weise herstellbar sind
und auch ihre Größe den Anforderungen an die Miniaturisierung
nicht zuwider läuft. Die Patentanmeldung P 41 38 491.1-12
beschreibt Aufbau und Funktion des mikromechanischen Ventils
21.
Um die universelle Einsetzbarkeit des mikromechanischen Durch
flußbegrenzers noch zu erhöhen, ist es auch möglich, weitere
mikromechanische Elemente mit dem Durchflußbegrenzer zu kop
peln. Dies ist durch Verbindung weiterer mikromechanischer
Elemente sowohl mit dem Einlaßkanal 4 als auch mit dem Aus
laßkanal 7 des Durchflußbegrenzers denkbar. Ebenso ist es
möglich, gleichzeitig an beide Kanäle 4, 7 weitere mikromecha
nische Elemente anzuschließen.
Die Anordnung des mikromechanischen Durchflußbegrenzers be
wirkt, daß das durchfließende Medium weder in den Wirkungs
bereich elektrischer noch magnetischer Felder gerät.
Vorstellbar ist auch, den mikromechanischen Durchflußbegrenzer
aus drei einzeln gefertigten Kunststoffschichten herzustellen,
die die Grundschicht 1, Deckschicht 2 und membranartige Zwi
schenschicht 3 bilden und unlösbar miteinander verbunden wer
den.
Bezugszeichenliste
1 Grundschicht
2 Deckschicht
3 membranartige Zwischenschicht
4 Einlaßkanal
5 Einlaßkammer
6 Auslaßkammer
7 Auslaßkanal
8 mittiger Durchgang
9 oberer Wall
10 unterer Wall
11 Aussparung
12 Aussparung
13 Betätigungselement
14 Sensor
21 mikromechanisches Ventil
22 Betätigungselement
23 Ventilmembran
2 Deckschicht
3 membranartige Zwischenschicht
4 Einlaßkanal
5 Einlaßkammer
6 Auslaßkammer
7 Auslaßkanal
8 mittiger Durchgang
9 oberer Wall
10 unterer Wall
11 Aussparung
12 Aussparung
13 Betätigungselement
14 Sensor
21 mikromechanisches Ventil
22 Betätigungselement
23 Ventilmembran
Claims (11)
1. Mikromechanischer Durchflußbegrenzer in Mehrschichten
struktur, insbesondere für kleine Durchflußmengen, im
wesentlichen bestehend aus mindestens drei, unlösbar mit
einander verbundenen Schichten, die mit einem Betätigungs
element gekoppelt sind und wobei zwischen einer Grund- und
einer Deckschicht mindestens eine membranartige Zwischen
schicht mit flächenartigen Strukturierungen in Form von
Ein- und Auslaßkanälen und Ein- und Auslaßkammern und
einem mittigen Durchgang für den Durchfluß des Mediums
angeordnet ist, dadurch gekennzeich
net, daß der mikromechanische Durchflußbegrenzer als
passiver Durchflußbegrenzer arbeitet und so angeordnet
ist, daß das durch den Einlaßkanal (4) in die Einlaßkammer
(5) einströmende Medium den Durchfluß durch Durchgang (8),
Auslaßkammer (6) und Auslaßkanal (7) dadurch verändert,
daß es während seines Durchflusses die membranartige Zwi
schenschicht (3) in Richtung Auslaßkammer (6) drückt,
wobei die Größe der Auslenkung der Zwischenschicht (3)
abhängig ist von der Durchflußmenge des Mediums und dem
dadurch erzeugten Druck und daß bei zu hohen Durchflußmen
gen die membranartige Zwischenschicht (3) gegen die Innen
fläche der Grundschicht (1) gedrückt wird und den Durch
fluß unterbricht;
daß das Betätigungselement (13) so angeordnet ist, daß es lediglich dazu dient, die jeweils maximale Durchflußmenge einzustellen;
und daß mit dem Ein- und/oder Auslaßkanal (4, 7) je nach Einsatzfall mindestens ein weiteres mikromechanisches Ele ment (21) in Mehrschichtenstruktur verbunden ist.
daß das Betätigungselement (13) so angeordnet ist, daß es lediglich dazu dient, die jeweils maximale Durchflußmenge einzustellen;
und daß mit dem Ein- und/oder Auslaßkanal (4, 7) je nach Einsatzfall mindestens ein weiteres mikromechanisches Ele ment (21) in Mehrschichtenstruktur verbunden ist.
2. Mikromechanischer Durchflußbegrenzer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß im Be
reich der Einlaßkammer (5) um den Durchgang (8) in der
membranartigen Zwischenschicht (3) ein oberer Wall (9) und
im Bereich der Auslaßkammer (6) um den Durchgang (8) in
der membranartigen Zwischenschicht (3) ein unterer Wall
(10) angeordnet ist.
3. Mikromechanischer Durchflußbegrenzer nach Anspruch 1 und
2, dadurch gekennzeichnet, daß in
die Grundschicht (1) im Bereich des unteren Walles (10)
eine Aussparung (11) eingearbeitet ist, die so dimensio
niert ist, daß sie im geöffneten Zustand des Durchflußbe
grenzers den kontinuierlichen Durchfluß des Mediums über
Einlaßkanal (4), Einlaßkammer (5) und mittiger Durchgang
(8) in die Auslaßkammer (6) gewährleistet, daß sich bei
Überschreiten der maximalen Durchflußmenge der untere Wall
(10) an der Innenfläche der Grundschicht (1) dicht anlegt
und daß in die Deckschicht (2) im Bereich des oberen Wal
les (9) eine Aussparung (12) eingearbeitet ist, die in
gleicher Weise den Rückfluß begrenzt.
4. Mikromechanischer Durchflußbegrenzer nach Anspruch 1 und
2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Rückfluß des durchströmenden Mediums dadurch vollständig
verhindert werden kann, daß die Aussparung (12) der Deck
schicht (2) entfällt und der obere Wall (9) der membran
artigen Zwischenschicht (3) so dimensioniert ist, daß er
im Ruhezustand an der Innenfläche der Deckschicht (2)
dicht anliegt.
5. Mikromechanischer Durchflußbegrenzer nach Anspruch 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß die
den Innenflächen von Grund- oder Deckschicht (1; 2) gegen
überliegenden Flächen der beiden Wälle (9; 10) mit einer
Oberflächenschicht aus nichtbondbarem Material überzogen
sind.
6. Mikromechanischer Durchflußbegrenzer nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß je nach
Einsatzfall in die aus nichtbondbarem Material bestehenden
Oberflächenschichten schmale, radiale Kanäle eingearbeitet
sind.
7. Mikromechanischer Durchflußbegrenzer nach Anspruch 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß das
Betätigungselement (13) derart angeordnet ist, daß es an
der Außenfläche der Grundschicht (1) im Bereich ihrer
Aussparung (11) befestigt ist, so daß die Grundschicht (1)
in diesem Bereich eine membranartige Fläche bildet, deren
Zentrum in Richtung der Flächennormalen beweglich ist.
8. Mikromechanischer Durchflußbegrenzer nach einem der An
sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich
net, daß der Durchflußbegrenzer ohne Betätigungselement
(12) einsetzbar ist.
9. Mikromechanischer Durchflußbegrenzer nach einem der An
sprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich
net, daß zur Funktionsüberwachung in mindestens einer
der Schichten (1; 2; 3) im Bereich des oberen bzw. unteren
Walls (9; 10) Schaltkontakte oder Sensoren (13) einer De
tektoreinheit angeordnet sind, die außerhalb des Durch
flußbegrenzers mit einer Anzeigeeinheit verbunden sind.
10. Mikromechanischer Durchflußbegrenzer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß mit dem
Ein- oder Auslaßkanal (4; 7) ein mikromechanisches Element
gekoppelt ist, das mittels aktiver Ansteuerung den Durch
fluß des Mediums zeitlich variabel zu- bzw. abschaltet.
11. Mikromechanischer Durchflußbegrenzer nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß als
aktives mikromechanisches Element vorzugsweise ein mikro
mechanisches Ventil (21) für mikromechanische Dosierein
richtungen nach der deutschen Patentanmeldung
P 41 38 491.1-12 eingesetzt wird.
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