DE19921659C2 - Micro-valve arrangement - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Mikroventilanordnung, die über min destens ein Mikroventil verfügt, durch das eine Fluidströmung steuerbar ist.The invention relates to a microvalve arrangement that min at least has a micro valve through which a fluid flow is controllable.
Aus der US 5,640,995 geht eine modular aufgebaute Mikroventil anordnung hervor, bei der mehrere Mikroventile in einem mehr schichtig aufgebauten Gehäuse untergebracht sind. Außerhalb des Gehäuses befindet sich eine zur Ansteuerung der Mikroventile verwendete Ventilelektronik. Bedingt durch die somit vorliegen de getrennte Ausgestaltung der Mikroventile einerseits und der Ventilelektronik andererseits und die damit verbundenen An schlussmaßnahmen, hat die bekannte Anordnung trotz des Einsat zes von Mikroventilen noch immer einen relativ viel Platz bean spruchenden Aufbau.A modular microvalve is known from US Pat. No. 5,640,995 arrangement in which several micro valves in one more layered housing are housed. Outside of There is a housing to control the micro valves valve electronics used. Due to the present de separate design of the microvalves on the one hand and the Valve electronics on the other hand and the associated An final measures, has the known order despite the assignment micro valves still take up a relatively large amount of space speaking structure.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mikroven tilanordnung zu schaffen, die über einen einfacheren und platz sparenderen Aufbau verfügt.It is the object of the present invention to create a microven to create the arrangement that is simpler and more space saves structure.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Mikroventilanordnung vorge sehen, die ein Gehäuse aufweist, das mindestens ein Mikroventil sowie eine diesem zugeordnete Ventilelektronik enthält und das zumindest teilweise als MID-Körper ("Molded Interconnect Devi ce") ausgeführt ist und unmittelbar mit einer zur elektrischen Kontaktierung zwischen den Ventilelektronikbauteilen und dem mindestens einen Mikroventil beitragenden dreidimensionalen Leiterstruktur versehen ist, wobei im Innern des Gehäuses min destens eine Zwischenwand vorgesehen ist, die zumindest einen Teil der Leiterstruktur trägt und mit zumindest einem Teil der Ventilelektronikbauteile bestückt ist.To solve this problem, a microvalve arrangement is provided see that has a housing that has at least one microvalve as well as a valve electronics assigned to it and that at least partially as a MID body ("Molded Interconnect Devi ce ") is executed and directly with one for electrical Contact between the valve electronic components and the at least one three-dimensional microvalve contributing Conductor structure is provided, with min at least one partition is provided, which has at least one Part of the ladder structure and at least part of the Valve electronic components is assembled.
Das mindestens eine Mikroventil ist nun mit der zugeordneten Ventilelektronik in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht, was eine kompakte und zugleich auch geschützte Unterbringung dieser Komponenten ermöglicht. Dabei befinden sich die Ventil elektronikbauteile zumindest teilweise und vorzugsweise in ih rer Gesamtheit an einer Zwischenwand des Gehäuses, durch die die nutzbare Innenoberfläche des Gehäuses vergrößert wird, so dass mehr Raum verbleibt, um ein oder mehrere Mikroventile be nachbart dazu unterzubringen. Ermöglicht wird diese Anordnung durch die zumindest partielle Ausgestaltung des Gehäuses als MID-Körper, der die Möglichkeit eröffnet, die zur Verbindung zwischen den Ventilelektronikbauteilen und dem Mikroventil ver wendete Leiterstruktur in praktisch beliebiger Form mit dreidi mensionalem Verlauf auszuführen. Dadurch besteht bei Bedarf auch die Möglichkeit, ohne aufwendige Steckverbindungstechnik oder Verlötungsarbeiten eine Verbindung zwischen Leiterstruktu ren der Zwischenwand und der Außenwandung des Gehäuses vorzuse hen.The at least one microvalve is now associated with the Valve electronics housed in a common housing, what a compact and at the same time also protected accommodation of these components. The valve is located there electronic components at least partially and preferably in ih rer entirety on an intermediate wall of the housing through which the usable inner surface of the housing is increased, so that more space remains to be one or more microvalves to accommodate next door. This arrangement is made possible by the at least partial design of the housing as MID body that opens up the possibility of connecting ver between the valve electronic components and the micro valve applied ladder structure in practically any shape with dreidi to carry out a dimensional course. This means if necessary also the possibility without complex connector technology or soldering work a connection between conductor structure ren the intermediate wall and the outer wall of the housing hen.
Zwar zeigt die DE 197 22 925 C1 bereits ein elektrisches An schlusselement für Elektromagnete von Ventileinheiten, das über ein Gehäuse verfügt, welches in MID-Technik realisiert ist, um auf einfache Weise eine gewünschte räumliche Ausgestaltung von Leiterbahnen zu realisieren. Das Gehäuse kann dort auch eine mit Leiterbahnen versehene Zwischenwand enthalten. Allerdings enthält das Gehäuse weder Ventilkomponenten noch Bestandteile einer Ventilelektronik.DE 197 22 925 C1 already shows an electrical signal closing element for electromagnets of valve units, the over has a housing which is realized in MID technology in order to a desired spatial design of in a simple manner Realize conductor tracks. The housing can also be a contain partition with conductor tracks. Indeed the housing contains neither valve components nor components a valve electronics.
Die GB 2 074 293 A beschreibt eine mit konventionellen Ventilen ausgestattete Steuereinheit für elektrohydraulische Anwendun gen. Die Ansteuerung der Ventile erfolgt durch eine externe E lektronik und die internen elektrischen Verbindungen werden durch elektrische Kabel realisiert.GB 2 074 293 A describes one with conventional valves equipped control unit for electrohydraulic applications The valves are controlled by an external E electronics and the internal electrical connections realized by electrical cables.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unter ansprüchen hervor.Advantageous developments of the invention go from the sub claims.
Es besteht die Möglichkeit, die Ventilelektronikbauteile in ih rer Gesamtheit an der Zwischenwand anzuordnen.There is the possibility of the valve electronic components in ih to be arranged in its entirety on the partition.
Die Mikroventile der Mikroventilanordnung sind zweckmäßigerwei se unter Zwischenschaltung eines Ventilträgers mittelbar am Ge häuse festgelegt. Dabei kann der Ventilträger ein mit den Mik roventilen kooperierendes Fluidkanalsystem enthalten und auch zur mechanischen und/oder thermischen Entkopplung bezüglich dem oben erwähnten Gehäuse dienen. Auf diese Weise eignet sich die Mikroventilanordnung in besonderem Maße für Einsätze auf dem Sektor der industriellen Fluidtechnik, insbesondere der Indust riepneumatik, wo die eingesetzten Ventile sehr häufig einer un wirtlichen Umgebung, beispielsweise in Gestalt schwankender Temperaturen oder Stoßbeanspruchung und Erschütterungen, ausgesetzt sind. Die auf das Gehäuse einwirkenden Belastungen werden somit wirksam von den Mikroventilen abgeschirmt.The microvalves of the microvalve assembly are convenient se with the interposition of a valve carrier indirectly on the Ge house set. The valve carrier can be connected to the mic roventilen cooperating fluid channel system included and also for mechanical and / or thermal decoupling with regard to the serve housing mentioned above. In this way, the Micro valve arrangement in particular for applications on the Sector of industrial fluid technology, especially industry riepneumatics, where the valves used are very often one economic environment, for example in the form of fluctuating Exposed to temperatures or shock and shocks are. The loads acting on the housing are thus effectively shielded from the micro valves.
In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn der Ventilträ ger aus einem Material besteht, das eine hohe mechanische Festigkeit, einen geringen Wärmeausdehnungskoeffizient, eine hohe Wärmeleitfähigkeit und ein elektrisches Isolationsvermö gen aufweist. Hier empfiehlt sich der Einsatz eines Keramik materials, insbesondere Aluminiumoxid. Bevorzugt wird die Ma terialauswahl so getroffen, daß der Elastizitätsmodul des Ventilträgers gleich oder vorzugsweise größer als derjenige des Grundkörpers der jeweils daran festgelegten Mikroventile ist.In this context, it is advantageous if the valve carrier ger consists of a material that has a high mechanical Strength, a low coefficient of thermal expansion, a high thermal conductivity and electrical insulation gene. The use of a ceramic is recommended here materials, especially aluminum oxide. The Ma is preferred material selection made so that the modulus of elasticity of Valve carrier equal to or preferably larger than that of the basic body of the microvalves fixed to it is.
Zwar ist es aus der WO 92/20942 bereits bekannt, eine Mikro ventilanordnung dadurch zu realisieren, daß mehrere Mikroven tile seitlich an einem zentralen Block angeordnet werden, der im Innern über eine Fluidkanalsystem verfügt. Diese bekannte Mikroventilanordnung eignet sich allerdings aufgrund fehlen der Schutzmaßnahmen nicht ohne weiteres für industrielle Ein sätze in rauher Umgebung.It is already known from WO 92/20942, a micro to implement valve arrangement in that several microven tile can be arranged laterally on a central block, the has a fluid channel system inside. This well-known Microvalve arrangement is suitable due to the lack of protective measures not readily for industrial use sentences in a harsh environment.
Mehrere Mikroventile können gleichzeitig an ein und demselben Ventilträger fixiert sein, wobei sich die Verwendung eines plattenartigen Ventilträgers empfiehlt, der auf entgegenge setzten Seiten mit jeweils mindestens einem Mikroventil be stückt ist. Es besteht die Möglichkeit, die vorhandenen Mi kroventile über das Fluidkanalsystem derart fluidisch mitein ander zu verknüpfen, daß aufbauend auf Mikroventilen niedri gerer Funktionalität, beispielsweise mit einer 2/2-Ventil funktion, eine insgesamt höherwertige Ventilfunktion, bei spielsweise in Gestalt einer 3/2-Funktionalität, der Mikro ventilanordnung erreicht wird. Aufbauend auf einer Mehrzahl kostengünstig herstellbarer Gleichteile können auf diese Wei se überaus komplexe Ventilfunktionen dargestellt werden. Several micro valves can be operated on one and the same at the same time Valve support to be fixed, the use of a recommends plate-like valve carrier, the on opposite set sides with at least one micro valve each pieces. It is possible to use the existing Wed. kroventile fluidly with each other via the fluid channel system to link other that building on micro valves low more functionality, for example with a 2/2 valve function, an overall higher quality valve function, at for example in the form of a 3/2-functionality, the micro valve arrangement is reached. Building on a plurality In this way extremely complex valve functions.
Um das Fluidkanalsystem mit externen Fluidleitungen verbinden zu können, ist das Gehäuse der Mikroventilanordnung zweckmä ßigerweise mit Verbindungskanälen ausgestattet, die unter Zwischenschaltung geeigneter Abdichtmaßnahmen mit dem Fluid kanalsystem kommunizieren. Dabei kommt zweckmäßigerweise ein sämtliche Kanalübergänge gleichzeitig abdichtendes Dichtele ment zum Einsatz, das zwischen den Ventilträger und das Ge häuse zwischengeschaltet ist.To connect the fluid duct system to external fluid lines to be able, the housing of the microvalve arrangement is appropriate Usually equipped with connecting channels that under Interposition of suitable sealing measures with the fluid channel system communicate. This conveniently comes in sealing channel sealing all channel transitions at the same time used between the valve carrier and the Ge housing is interposed.
Mindestens ein Mikroventil der Mikroventilanordnung verfügt zweckmäßigerweise über einen mikromechanisch strukturierten Aufbau und ist insbesondere durch gängige Ätz- und/oder Ab formtechniken hergestellt. Besonders vorteilhafte Bauformen von Mikroventilen sind im übrigen solche, die auf einem pie zoelektrischen und/oder einem magnetostriktiven Funktions prinzip beruhen, oder auf der Basis einer Memory-Metall- Funktion.Has at least one micro valve of the micro valve arrangement expediently via a micromechanically structured Structure and is particularly due to common etching and / or Ab molding techniques. Particularly advantageous designs Micro valves are those that are on a pie zoelectric and / or a magnetostrictive function principle, or based on a memory metal Function.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeich nung näher erläutert. In dieser zeigen:The invention based on the accompanying drawing tion explained in more detail. In this show:
Fig. 1 eine bevorzugte Bauform der erfindungsgemäßen Mi kroventilanordnung, wobei das Gehäuse nur teil weise abgebildet ist, um die im Gehäuseinnern be findlichen Komponenten sichtbar zu machen, FIG. 1 kroventilanordnung a preferred design of the Mi invention, the housing only partially depicted example, to visualize the be inside the case-sensitive components,
Fig. 2 das bei der Mikroventilanordnung gemäß Fig. 1 verwendete und wiederum nur in Teildarstellung abgebildete Gehäuse in Einzeldarstellung, Fig. 2 shows the housing used in the micro-valve arrangement according to FIG. 1 and again shown only in partial view in individual representation,
Fig. 3 das Gehäuse aus Fig. 2, zusätzlich mit instal lierter Ventilelektronik und Abdichtmaßnahmen für die Fluidverbindung zum Ventilträger, Fig. 3, the housing of FIG. 2, in addition to instal profiled valve electronics and sealing measures for the fluid connection to the valve carrier,
Fig. 4 eine Seitenansicht der Mikroventilanordnung mit Blickrichtung gemäß Pfeil IV aus Fig. 1 auf die Anschlußseite der Anordnung, Fig. 4 is a side view of the micro valve assembly looking in the direction according to arrow IV of FIG. 1 on the terminal side of the assembly,
Fig. 5 den bei der Mikroventilanordnung gemäß Fig. 1 bis 4 zum Einsatz gelangenden Ventilträger in perspektivischer Einzeldarstellung, wobei strich punktiert die an ihm sitzenden Mikroventile ange deutet sind und Fig. 5 the valve carrier used in the microvalve arrangement according to FIGS. 1 to 4 in a perspective individual representation, with dash-dotted lines the micro valves seated on it are indicated and
Fig. 6 eine alternative Bauform des Ventilträgers. Fig. 6 shows an alternative design of the valve carrier.
Die Mikroventilanordnung 1 des Ausführungsbeispiels besitzt ein Gehäuse 2 mit vorzugsweise quaderförmiger und insbesonde re würfelartiger Außenkontur. In der Zeichnung ist die Außen wandung 3 des Gehäuses 2, die normalerweise einen zusammen hängenden Hohlkörper bildet, der einen Innenraum 4 definiert, zur Verbesserung der Übersichtlichkeit nur teilweise abgebil det. Sichtbar ist eine Bodenwand 5 und eine zur Anschlußseite der Mikroventilanordnung 1 orientierte, rechtwinkelig zur Bo denwand 5 verlaufende Seitenwand 6.The microvalve arrangement 1 of the embodiment has a housing 2 with a preferably cuboid and in particular re cube-like outer contour. In the drawing, the outer wall 3 of the housing 2 , which normally forms a coherent hollow body that defines an interior 4 , only partially in order to improve the clarity. Visible is a bottom wall 5 and a side wall 6 oriented to the connection side of the microvalve arrangement 1 and at right angles to the bottom wall 5 .
Das Gehäuse 2 verfügt desweiteren über eine den Innenraum 4 unterteilende Zwischenwand 7. Sie ist fest mit der Außenwandung 3 verbunden, wobei vorzugsweise eine integrale Bauweise vorgesehen ist.The housing 2 has a further dividing the interior space 4 intermediate wall. 7 It is firmly connected to the outer wall 3 , an integral construction preferably being provided.
Beim Ausführungsbeispiel ist die Zwischenwand 7 sowohl mit der Bodenwand 5 als auch mit der Seitenwand 6 einstückig ver bunden.In the exemplary embodiment the intermediate wall 7, both the bottom wall 5 connected as well as one piece with the side wall ver. 6
Benachbart zur Zwischenwand 7 sind in dem Innenraum 4 zwei nur schematisch angedeutete Mikroventile 8, 8' untergebracht. Sie befinden sich beim Ausführungsbeispiel in einem ersten (12) der beiden durch die Zwischenwand 7 voneinander abge teilten Teilräume 12, 13 des Innenraumes 4.Adjacent to the intermediate wall 7 , two micro valves 8 , 8 ′, which are only indicated schematically, are accommodated in the interior 4 . You are in the embodiment in a first ( 12 ) of the two by the intermediate wall 7 abge divided partitions 12 , 13 of the interior 4th
Die beiden Mikroventile 8, 8' verfügen über einen ein- oder mehrteiligen, beispielsweise in Schichtbauweise ausgeführten Grundkörper 14, der jeweils mindestens ein nicht näher darge stelltes Ventilglied und eine zugehörige Aktorik enthält. Es kann sich beispielsweise um Piezoventile handeln oder um Ven tile, deren Aktivierung durch Magnetostriktion oder auf Basis des sogenannten Memorymetall-Effektes hervorgerufen wird. Das Ventilglied kann beispielsweise als Biegeelement oder als Membranelement ausgeführt sein, wobei auch eine elektrostati sche Betätigung denkbar wäre. Zur Fertigung kommen insbeson dere die aus der Mikrosystemtechnik bekannten Verfahren zum Einsatz, beispielsweise unter Verwendung einer Silizium-Ätz technik oder eines Kunststoff-Abformungsverfahrens.The two microvalves 8 , 8 'have a one-part or multi-part base body 14 , for example in a layered construction, each of which contains at least one valve member (not shown in more detail) and an associated actuator system. It can be, for example, piezo valves or Ven tiles whose activation is caused by magnetostriction or on the basis of the so-called memory metal effect. The valve member can be designed, for example, as a bending element or as a membrane element, an electrostatic actuation being conceivable as well. The processes known from microsystem technology are used in particular for production, for example using a silicon etching technique or a plastic molding process.
Die Mikroventile 8, 8' sind nicht direkt am Gehäuse 2 ange bracht, die gehäusefeste Fixierung erfolgt vielmehr nur mit telbar unter Zwischenschaltung eines als Ventilträger 15 bezeichneten Zwischenkörpers. Die Mikroventile 8, 8' sind an dem Ventilträger 15 befestigt, der seinerseits am Gehäuse 2 festgelegt ist. Zwischen den Mikroventilen 8, 8' und dem Ge häuse 2 liegt zweckmäßigerweise ein allseitiger Abstand vor, der aber sehr gering sein kann und daher in der Zeichnung nicht im einzelnen ausgewiesen ist.The microvalves 8 , 8 'are not placed directly on the housing 2 , the housing-fixed fixation takes place rather only with telbar with the interposition of an intermediate body referred to as valve carrier 15 . The microvalves 8 , 8 'are fastened to the valve carrier 15 , which in turn is fixed on the housing 2 . Between the micro valves 8 , 8 'and the Ge housing 2 there is expediently an all-round distance, which can be very small and is therefore not shown in detail in the drawing.
Der Ventilträger 15 beinhaltet ein aus mehreren Fluidkanälen zusammengesetztes Fluidkanalsystem 16, das auch aus Fig. 5 und 6 gut ersichtlich ist. Es mündet mit Verbindungsöffnungen 17, 17' zu zwei äußeren Bestückungsflächen 18, 18' des Ven tilträgers 15 aus, an denen die beiden Mikroventile 8, 8' fi xiert sind. Über die Verbindungsöffnungen 17, 17' kommuni ziert das Fluidkanalsystem 16 mit nicht näher dargestellten Ventilkanälen der Mikroventile 8, 8'.The valve carrier 15 contains a fluid channel system 16 composed of a plurality of fluid channels, which is also clearly visible from FIGS . 5 and 6. It opens with connection openings 17 , 17 'to two outer mounting surfaces 18 , 18 ' of the Ven tilträger 15 , on which the two micro valves 8 , 8 'fi xed. Via the connection openings 17 , 17 ', the fluid channel system 16 communicates with valve channels of the microvalves 8 , 8 ', which are not shown in detail.
Zur optimalen Ausnutzung des verfügbaren Einbauraumes ist der Ventilträger 15 plattenartig ausgeführt, wobei sich die bei den Bestückungsflächen 18, 18' an den beiden einander entge gengesetzt orientierten größeren Plattenflächen befinden. Es ergibt sich dadurch ein sandwichartiger Aufbau, wobei die beiden Mikroventile 8, 8' den Ventilträger 15 zwischen sich einschließen.For optimal use of the available installation space, the valve carrier 15 is designed in the manner of a plate, the ones in the assembly surfaces 18 , 18 'being located on the two larger plate surfaces oriented opposite one another. This results in a sandwich-like structure, the two micro-valves 8 , 8 'enclosing the valve carrier 15 between them.
Zweckmäßigerweise ist die Anordnung so getroffen, daß die Ausdehnungsebene des Ventilträgers 15 parallel zur Ausdeh nungsebene der Zwischenwand 7 verläuft.The arrangement is expediently such that the plane of expansion of the valve carrier 15 extends parallel to the plane of expansion of the intermediate wall 7 .
Das Fluidkanalsystem 16 verfügt über weitere Verbindungsöff nungen 22, die die Schnittstelle des Fluidkanalsystems 16 zur Umgebung der Mikroventilanordnung 1 darstellen. Sie befinden sich an einer Außenfläche des Ventilträgers 15 und vorliegend an der der Innenfläche der Seitenwand 6 zugewandten Schmal seite des Ventilträges 15.The fluid channel system 16 has further connection openings 22 , which represent the interface of the fluid channel system 16 to the surroundings of the microvalve arrangement 1 . They are located on an outer surface of the valve carrier 15 and in the present case on the narrow side of the valve carrier 15 facing the inner surface of the side wall 6 .
Würde das Gehäuse 2 im Bereich der weiteren Verbindungsöff nungen 22 über geeignete Aussparungen verfügen, könnten die weiteren Verbindungsöffnungen 22 unmittelbar zum Anschluß weiterführender Fluidleitungen oder Fluidkanäle herangezogen werden. Beim Ausführungsbeispiel ist jedoch vorgesehen, daß die Außenwandung 3 des Gehäuses 2 von Verbindungskanälen 23 durchsetzt ist, die zum einen über Anschlußöffnungen 24 an der Außenfläche der Außenwandung 3 ausmünden und die anderer seits den weiteren Verbindungsöffnungen 22 derart gegenüber liegend an der Innenfläche der Seitenwand 6 münden, daß eine Verbindung zum Fluidkanalsystem 16 vorliegt. Dabei ist die fluidische Schnittstelle zwischen dem Ventilträger 15 und dem Gehäuse 2 abgedichtet, was beim Ausführungsbeispiel durch Zwischenschaltung eines aus geeignetem Dichtmaterial beste henden Dichtelementes 25 geschieht. Dieses verfügt über einen maskenartigen Aufbau mit einer der Anzahl der Kanalübergänge entsprechenden Anzahl von Löchern, so daß es zur gleichzeiti gen Abdichtung sämtlicher Kanalübergänge dient. Auf diese Weise erspart man sich eine Mehrzahl von Einzeldichtungen.If the housing 2 in the region of the further calculations Verbindungsöff 22 have appropriate recesses, which further connection openings 22 could be used directly for the connection of continuing fluid lines or fluid conduits. In the exemplary embodiment, however, it is provided that the outer wall 3 of the housing 2 is penetrated by connecting channels 23 , which on the one hand open out via connection openings 24 on the outer surface of the outer wall 3 and on the other hand open out on the other side of the further connecting openings 22 in such a manner that they lie opposite on the inner surface of the side wall 6 that there is a connection to the fluid channel system 16 . The fluidic interface between the valve carrier 15 and the housing 2 is sealed, which is done in the exemplary embodiment by interposing a sealing element 25 consisting of a suitable sealing material. This has a mask-like structure with a number of holes corresponding to the number of channel transitions, so that it serves for simultaneous sealing of all channel transitions. In this way, a number of individual seals are saved.
Der Ventilträger 15 ist durch geeignete Befestigungsmaßnahmen am Gehäuse 2 festgelegt. Beim Ausführungsbeispiel greift er mit einem randseitigen Halteabschnitt 26 formschlüssig in ei ne an der Innenfläche der Außenwandung 3 ausgenommene Halte vertiefung 27 ein, die einen Beitrag zur exakten Positionierung bzw. Zentrierung leistet. Zusätzlich ist der Ventilträ ger 15 durch Verkleben stoffschlüssig am Gehäuse 2 festge legt. Denkbar sind aber auch andere, beispielsweise kraft- und/oder formschlüssige Verbindungen, zum Beispiel durch Ver schrauben oder Verstiften. Jedenfalls bleiben die beiden Mi kroventile 8, 8' von den gewählten Befestigungsmaßnahmen zweckmäßigerweise nicht unmittelbar beeinflußt.The valve carrier 15 is fixed to the housing 2 by suitable fastening measures. In the exemplary embodiment, it engages with an edge-side holding section 26 in a form-fitting manner in egg ne on the inner surface of the outer wall 3 recessed holding recess 27 , which contributes to the exact positioning or centering. In addition, the Ventilträ ger 15 is firmly bonded to the housing 2 by gluing. But other, for example non-positive and / or positive connections, for example by screwing or pinning, are also conceivable. In any case, the two micro valves 8 , 8 'are expediently not directly influenced by the chosen fastening measures.
Somit hat der Ventilträger 15 eine Mehrfachfunktion. Neben der Bereitstellung des der Zufuhr und Abfuhr des von den Mi kroventilen zu steuernden Fluides dienenden Fluidkanalsystems 16 hat er die Funktion eines Entkopplungskörpers, der die an ihm befestigten Mikroventile 8, 8' von auf das Gehäuse 2 ex tern einwirkenden mechanischen und/oder thermischen Einflüs sen entkoppelt. Auf diese Weise wird verhindert, daß die im Betrieb auf die Mikroventilanordnung 1 einwirkenden Umge bungseinflüsse - beispielsweise Temperaturschwankungen, Stöße oder Vibrationen - in einem schädlichen Maße auf die Mikro ventile 8, 8' übertragen werden.The valve carrier 15 thus has a multiple function. In addition to the provision of the supply and discharge of the fluid channel system 16 to be controlled by the micro-valves to be controlled, it has the function of a decoupling body, which has the micro-valves 8 , 8 ′ attached to it from mechanical and / or thermal influences acting externally on the housing 2 decoupled. In this way it is prevented that the environmental influences acting on the microvalve arrangement 1 during operation - for example temperature fluctuations, shocks or vibrations - are transmitted to the microvalves 8 , 8 'to a harmful extent.
Diese Vorgaben erfüllt der Ventilträger 15 im wesentlichen durch eine auf den Aufbau der Mikroventile 8, 8' abgestimmte Materialwahl. Beim Ausführungsbeispiel besteht er aus Kera mikmaterial, wobei sich Aluminiumoxidmaterial als besonders zweckmäßig erwiesen hat. Material dieser Art zeichnet sich durch eine hohe mechanische Festigkeit, geringen Wärmeausdeh nungskoeffizient, hohe Wärmeleitfähigkeit und elektrisch iso lierende Eigenschaften aus. Der Elastizitätsmodul (E-Modul) des Ventilträges 15 ist dabei vorzugsweise gleich oder größer als der Elastizitätsmodul der Grundkörper 14 der am Ventil träger 15 befestigten Mikroventile 8, 8'.The valve carrier 15 essentially fulfills these requirements by choosing a material that is matched to the structure of the microvalves 8 , 8 ′. In the exemplary embodiment, it consists of ceramic material, alumina material having proven particularly expedient. Material of this type is characterized by high mechanical strength, low thermal expansion coefficient, high thermal conductivity and electrically insulating properties. The modulus of elasticity (E-modulus) of the valve wearer 15 is preferably equal to or greater than the elastic modulus of the base body 14 of the carrier to the valve 15 attached micro-valves 8, 8 '.
Die Mikroventile 8, 8' sind zweckmäßigerweise auf den Ventil träger 15 aufgeklebt. Der Kleber kann hier im Siebdruckver fahren oder mit einem Dispenser auf den Ventilträger 15 auf gebracht werden. Ebenfalls im Siebdruckverfahren lassen sich elektrisch leitende Flächen oder Leiterbahnen aus Leitpaste auf den Ventilträger 15 aufbringen, um elektrische Leiter 28, 28' zu erhalten, die zur Verbindung mit der elektrisch betä tigten Aktorik der Mikroventile 8, 8' dienen.The micro valves 8 , 8 'are expediently glued to the valve carrier 15 . The adhesive can move here in Siebdruckver or be brought onto valve carrier 15 with a dispenser. Also in the screen printing process, electrically conductive surfaces or conductor tracks made of conductive paste can be applied to the valve carrier 15 in order to obtain electrical conductors 28 , 28 'which are used for connection to the electrically actuated actuators of the micro valves 8 , 8 '.
Die bedarfsgemäße Betätigung der Mikroventile 8, 8' erfolgt unter Vermittlung einer Ventilelektronik 32, die zweckmäßi gerweise im Innenraum 4 des Gehäuses 2 plaziert ist. Ver schiedenen Bauteile 33 der Ventilelektronik sind in Fig. 1 und 3 exemplarisch angedeutet. Im Zusammenhang mit den beim Ausführungsbeispiel als Piezoventile ausgebildeten Mikroven tilen 8, 8' beinhaltet die Ventilelektronik 32 zweckmäßiger weise ein Hilfsspannungs-Modul, einen DC/DC-Wandler und ein Entlader-Modul. Zentrales Element ist dabei der DC/DC-Wand ler, durch den die Spannungskonvertierung der regelmäßig vor handenen Eingangsspannung von 24 Volt auf die erforderliche Aktoransteuerspannung erfolgt. Das diesem Wandler vorgeschal tete Hilfsspannungs-Modul dient dazu, die Eingangsspannung auf eine konstante Versorgungsspannung von etwa 10 bis 11 Volt zu reduzieren, um negative Auswirkungen toleranzbeding ter Schwankungen der Eingangsspannung zu verhindern. Das Ent lader-Modul hat die Aufgabe, beim Abschalten der Eingangs spannung den DC/DC-Wandler abzuschalten und den von einem Piezobieger gebildeten Aktor, der hier eine kapazitive Wir kung hat, zu entladen. Zu diesem Zweck wird vom Entlader- Modul ständig die anliegende Eingangsspannung gemessen und bei Unterschreitung von 15 Volt eine Transistorschaltung ak tiviert, die diesen Entlade- und Abschaltvorgang auslöst (nicht dargestellt).The actuation of the microvalves 8 , 8 'as required takes place through the intermediation of valve electronics 32 , which is conveniently placed in the interior 4 of the housing 2 . Ver different components 33 of the valve electronics are exemplified in FIGS . 1 and 3. In connection with the Mikroven valves 8 , 8 'formed in the exemplary embodiment as piezo valves, the valve electronics 32 expediently includes an auxiliary voltage module, a DC / DC converter and a discharger module. The central element is the DC / DC converter, through which the voltage conversion of the regularly available input voltage of 24 volts to the required actuator drive voltage takes place. The auxiliary voltage module connected upstream of this converter serves to reduce the input voltage to a constant supply voltage of approximately 10 to 11 volts in order to prevent negative effects of tolerance-related fluctuations in the input voltage. The discharger module has the task of switching off the DC / DC converter when the input voltage is switched off and discharging the actuator formed by a piezo bender, which has a capacitive effect here. For this purpose, the applied input voltage is constantly measured by the discharger module and, when the voltage falls below 15 volts, a transistor circuit is activated, which triggers this discharge and switch-off process (not shown).
Die notwendige elektrische Schaltung wird zweckmäßigerweise in Teilfunktionen oder vollständig in einem ASIC auf einem Silizium-Chip zusammengefaßt.The necessary electrical circuit is convenient in partial functions or completely in an ASIC on one Silicon chip summarized.
Die Ventilelektronikbauteile 33 sitzen an einer aus Fig. 2 gut ersichtlichen, elektrisch leitfähigen Leiterstruktur 34, die auch zur Kontaktierung der Mikroventile 8, 8' dient, in dem sie mit den elektrischen Leitern 28 des Ventilträgers 15 in Verbindung steht.The valve electronic components 33 are seated on an electrically conductive conductor structure 34 , which can be clearly seen in FIG. 2 and which also serves for contacting the microvalves 8 , 8 'by being connected to the electrical conductors 28 of the valve carrier 15 .
Ein großer Vorteil der beispielsgemäßen Mikroventilanordnung 1 besteht nun darin, daß die gesamte Leiterstruktur 34 unmit telbar am Gehäuse 2 der Mikroventilanordnung 1 vorgesehen ist, das hierbei, zumindest in den die Leiterstruktur 34 auf weisenden Bereichen, als MID-Körper ausgeführt ist, wobei "MID" für "Molded Interconnect Device" steht, also für ein regelmäßig spritzgegossenes Formteil mit strukturiertem Lei terbild.A great advantage of the exemplary microvalve arrangement 1 now consists in the fact that the entire conductor structure 34 is provided directly on the housing 2 of the microvalve arrangement 1 , which in this case is embodied as a MID body, at least in the region of the conductor structure 34 , wherein "MID "stands for" Molded Interconnect Device ", in other words for a regularly injection molded part with a structured conductor pattern.
Die MID-Technik macht es möglich, die Leiterstruktur 34 an ders als bei der konventionellen planaren Leiterplattentech nik mehr als zweidimensional auszuführen und insbesondere dreidimensionale Lösungen zu realisieren, wie sie in der Zeichnung zum Ausdruck kommen. Die erforderlichen Leiter strukturen lassen sich damit wesentlich einfacher auf engstem Raum realisieren, wobei eine praktisch uneingeschränkte Ge staltungsfreiheit herrscht. Indem das Gehäuse 2 selbst den MID-Körper bildet, kann zudem auf separate Leiterstruktur- Träger verzichtet werden, was ein weiteres Einsparpotential bei den Herstell- und Materialkosten zur Folge hat.The MID technology makes it possible to carry out the conductor structure 34 more than two-dimensionally than in the conventional planar circuit-board technology, and in particular to implement three-dimensional solutions such as are shown in the drawing. This makes it much easier to implement the required conductor structures in the smallest of spaces, with virtually unlimited design freedom. Since the housing 2 itself forms the MID body, it is also possible to dispense with separate conductor structure carriers, which results in further savings potential in terms of manufacturing and material costs.
Beim Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Leiterstruktur 34 sowohl über die Zwischenwand 7 als auch über die Innenfläche der Außenwandung 3, wobei sie zweckmäßigerweise auf beiden einander entgegengesetzten Wandflächen der Zwischenwand 7 verläuft. Es versteht sich jedoch, daß je nach Gestaltung des Gehäuses 2 beliebige Bestandteile desselben als Träger für die Leiterstruktur 34 fungieren können. Möglich ist insbeson dere auch ein mehrteiliger Gehäuseaufbau in der Weise, daß ein die Leiterstruktur 34 aufweisender Teil als MID-Körper und die übrigen Bestandteile in konventioneller Gehäusetech nik ausgeführt sind.In the exemplary embodiment, the conductor structure 34 extends both over the intermediate wall 7 and also over the inner surface of the outer wall 3 , it expediently running on both opposite wall surfaces of the intermediate wall 7 . However, it goes without saying that, depending on the design of the housing 2, any components of the same can act as a carrier for the conductor structure 34 . It is also possible in particular a multi-part housing structure in such a way that a part comprising the conductor structure 34 as an MID body and the other components are designed in conventional housing technology.
Die Ventilelektronikbauteile befinden sich zweckmäßigerweise in ihrer Gesamtheit an der Zwischenwand 7, wobei sie über die beiden Wandflächen verteilt sind, um eine optimale Raumaus nutzung zu erhalten.The valve electronics components are expediently in their entirety on the intermediate wall 7 , whereby they are distributed over the two wall surfaces in order to obtain optimal space utilization.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, erstrecken sich einige Leiter der Leiterstruktur 34 an der Innenfläche der Seitenwand 6 und en den in ersten Verbindungsabschnitten 35, die mit zweiten Ver bindungsabschnitten 36 der elektrischen Leiter 28 des Ventil trägers 15 in Verbindung stehen, um auf diese Weise die Ventilelektronik 32 mit der Aktorik der Mikroventile 8, 8' steuerungstechnisch zu verknüpfen.As is apparent from Fig. 2, some conductors of the conductor structure 34 extend on the inner surface of the side wall 6 and in the first connecting sections 35 , which are connected to second connecting sections 36 of the electrical conductors 28 of the valve carrier 15, in order in this way to link the valve electronics 32 with the actuators of the micro valves 8 , 8 'in terms of control technology.
An der Außenfläche der Seitenwand 6 sind schließlich noch elektrische Anschlußmittel 37 vorgesehen, die ebenfalls mit der Leiterstruktur 34 des Gehäuses 2 verbunden sind und die den Anschluß einer externen Steuereinrichtung und/oder Strom versorgungseinrichtung ermöglichen.Finally, electrical connection means 37 are also provided on the outer surface of the side wall 6 , which are also connected to the conductor structure 34 of the housing 2 and which enable the connection of an external control device and / or power supply device.
Bei der Herstellung des MID-Gehäuses 2 können verschiedene Verfahren zur Anwendung gelangen. Möglich sind beispielsweise Zwei-Komponenten-Spritzgußverfahren, Heißprägeverfahren, La ser-Direktstrukturierung oder 3D-Maskenbelichtung. Bei Anwen dung eines Zwei-Komponenten-Spritzgußverfahrens wird bei spielsweise so vorgegangen, daß zuerst ein Körper aus metal lisierbarem Kunststoff gespritzt wird, der die Strukturen für die späteren Leiterbahnen formt. In einem Zwischenschritt wird dieser Vorspritzling gebeizt und mit Palladiumkeimen ak tiviert. Nach dieser chemischen Behandlung wird in einem wei teren Spritzprozeß ein nicht metallisierbarer Kunststoff um die erste Form gespritzt, der die Zwischenräume des Vor spritzlings auffüllt und die endgültige Form des MID-Körpers erzeugt. In der anschließenden chemischen Metallisierung wird auf der nicht bekeimten Oberfläche des zweiten Spritzvorgan ges kein Metall abgeschieden, so daß nur auf der freiliegen den Oberfläche des ersten Spritzvorganges Leiterbahnen ent stehen, die in einem weiteren Schritt galvanisch verstärkt werden können und die die Leiterstruktur 34 bilden. Various methods can be used in the manufacture of the MID housing 2 . For example, two-component injection molding processes, hot stamping processes, laser direct structuring or 3D mask exposure are possible. When applying a two-component injection molding process, for example, the procedure is such that first a body made of metalizable plastic is injected, which forms the structures for the later conductor tracks. In an intermediate step, this pre-molded part is pickled and activated with palladium seeds. After this chemical treatment, a non-metallizable plastic is injected around the first mold in a white injection process, which fills the gaps between the pre-molded parts and produces the final shape of the MID body. In the subsequent chemical metallization, no metal is deposited on the non-germinated surface of the second spraying process, so that conductor tracks are only formed on the exposed surface of the first spraying process, which can be galvanically reinforced in a further step and which form the conductor structure 34 .
Die beiden beim Ausführungsbeispiel vorhandenen Mikroventile 8, 8' sind als 2/2-Wegeventile ausgeführt, wobei es sich im einen Falle um eine Bauform des Typs "normalerweise geschlos sen" und im anderen Fall um eine Bauform des Typs "normaler weise geöffnet" handelt. Diese beiden Mikroventile 8, 8' sind nun durch die Ventilelektronik 32 derart ansteuerbar, daß sich in Verbindung mit einer entsprechenden fluidischen Ver knüpfung unter Vermittlung des Fluidkanalsystems 16 an den äußeren Anschlußöffnungen 24 eine 3/2-Ventilfunktion abgrei fen läßt. Aufbauend auf zwei identischen Ventilen einer ein fachen, niedrigen Funktionalität kann auf diese Weise eine Mikroventilanordnung mit höherer Ventilfunktionalität reali siert werden. In der Regel ermöglicht dies einen einfacheren und kostengünstigeren Aufbau als eine vergleichsweise Lösung, bei der nur ein einziges Mikroventil installiert ist, das un mittelbar bereits eine 3/2-Ventilfunktion beinhaltet.The two microvalves 8 , 8 'present in the exemplary embodiment are designed as 2/2-way valves, in one case it is a design of the "normally closed" type and in the other case it is a "normally open" design , These two microvalves 8 , 8 'are now controllable by the valve electronics 32 such that, in conjunction with a corresponding fluidic connection by means of the fluid channel system 16 at the outer connection openings 24, a 3/2-valve function can be performed. Building on two identical valves with a simple, low functionality, a microvalve arrangement with higher valve functionality can be realized in this way. As a rule, this enables a simpler and less expensive construction than a comparative solution in which only a single microvalve is installed, which already includes a 3/2-valve function.
Zu dem Ventilträger 15 sei noch angemerkt, daß sich das Fluidkanalsystem 16 auch zumindest teilweise in Gestalt nut artiger Oberflächenvertiefungen 38 des Ventilträges 15 reali sieren läßt, wie dies exemplarisch in Fig. 6 angedeutet ist. Die Oberflächenvertiefungen 38 werden hier vom jeweils ange setzten Mikroventil 8, 8' unter Bildung von Fluidkanälen überdeckt.Regarding the valve carrier 15, it should also be noted that the fluid channel system 16 can also be realized at least partially in the form of groove-like surface depressions 38 of the valve carrier 15 , as is exemplified in FIG. 6. The surface depressions 38 are covered here by the respectively placed microvalve 8 , 8 'to form fluid channels.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7189009B2 (en) | 2003-05-15 | 2007-03-13 | Infineon Technologies, Ag | Micro-optical module with housing and method for producing the same |
DE102006030466A1 (en) * | 2006-07-01 | 2008-01-10 | Festo Ag & Co. | Manifold device for valve arrangement, has carrying body formed with conductor structure as integral molded interconnect device component, which is assembled with electronic component of valve control electronics, which contacts structure |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ATE271670T1 (en) | 2002-05-31 | 2004-08-15 | Festo Ag & Co | PIEZO VALVE |
DE102016106900A1 (en) | 2016-04-14 | 2017-10-19 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Method for positioning printed circuit boards and printed circuit board assembly |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2074293A (en) * | 1980-04-02 | 1981-10-28 | Gewerk Eisenhuette Westfalia | Control unit for an electro-hydraulic roof support control arrangement |
DE3810788A1 (en) * | 1988-03-30 | 1989-10-12 | Teves Gmbh Alfred | Valve-block unit |
WO1992020942A1 (en) * | 1991-05-20 | 1992-11-26 | Photovac International, Inc. | Fluid control valve arrangement |
US5640995A (en) * | 1995-03-14 | 1997-06-24 | Baxter International Inc. | Electrofluidic standard module and custom circuit board assembly |
DE19722925C1 (en) * | 1997-05-27 | 1998-09-10 | Mannesmann Ag | Electrical connecting element for valve unit electromagnets |
-
1999
- 1999-05-11 DE DE1999121659 patent/DE19921659C2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2074293A (en) * | 1980-04-02 | 1981-10-28 | Gewerk Eisenhuette Westfalia | Control unit for an electro-hydraulic roof support control arrangement |
DE3810788A1 (en) * | 1988-03-30 | 1989-10-12 | Teves Gmbh Alfred | Valve-block unit |
WO1992020942A1 (en) * | 1991-05-20 | 1992-11-26 | Photovac International, Inc. | Fluid control valve arrangement |
US5640995A (en) * | 1995-03-14 | 1997-06-24 | Baxter International Inc. | Electrofluidic standard module and custom circuit board assembly |
DE19722925C1 (en) * | 1997-05-27 | 1998-09-10 | Mannesmann Ag | Electrical connecting element for valve unit electromagnets |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7189009B2 (en) | 2003-05-15 | 2007-03-13 | Infineon Technologies, Ag | Micro-optical module with housing and method for producing the same |
DE102006030466A1 (en) * | 2006-07-01 | 2008-01-10 | Festo Ag & Co. | Manifold device for valve arrangement, has carrying body formed with conductor structure as integral molded interconnect device component, which is assembled with electronic component of valve control electronics, which contacts structure |
DE102006030466B4 (en) * | 2006-07-01 | 2009-04-02 | Festo Ag & Co. Kg | Valve carrier device and associated valve arrangement |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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