DE1941961A1 - Fluidics-Komponeute - Google Patents

Description

Fluidics-nomponente

Me vorliegende Erfindung besieht sich auf eins Fluidic s-ivomponente mit mindestens einem durch Kanäle in wenigstens einer Platte gebildeten logischen Fluidics-Element, mit Anschlußsov/ie Verbindungskanälen, sowie wenigstens einer, die an die Plattenoberfläche angrenzenden Kanalräume wenigstens teilweise abdeckenden Deckplatte.

Pluidics-Komponenten bestehen aus einem einzigen oder einer Vielzahl von logischen Fluidics-Elementen. Bei diesen handelt es sich um sogenannte Stromungsverstärker, auch Wandstrahlelemente genannt, mit denen sich logische Schaltungen pneumatisch oder hydraulisch verwirklichen lassen. Es sind - analog den elektronischen Elementen benannt - Und-Tore, Oder-Tore, Entweder-oder-Tore, Flip-Flop usw. und integrierte Schaltungen davon bekannt.

Die Kanäle der logischen Fluidics-Elemente sind am eigentlichen Schaltort meistens sehr eng und weisen Wandabstände der

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drössenordnung 1o mm auf. _>ei der Herstellung der i'luidicc-Komponenten werden gewöhnlich Plat tan mii logischen i'luidica- -Jleraeirfcen, deren kanalräune an die Plattenoberiläche grenzen, nit einsr Deckplatte dicht verbunaen, vorzugsweise verklebt, einerseits muß beim "Verkleben unter all on anstand en verhindert werden, daß überflüssige?Klebemittel in. den gereich der eigentlichen Schaltorte der Kanäle gelangt. Überflüssiges Klebemietel am Schaltort kann die Schalteigenschaft einea logischen Pluidic3-Elemen"ces bis zur ünbrauchbariieit stören. Andererseits sollen die verschiedenen Kanäle durch, die Deckplatte dicht abgeschlossen werden, was die Verwendung von ausreichend viel Klebemittel erfordert. 3eim Verkleben von zwei Körpern mit glatten Oberflächen wird aber meistens Klebemittel aus der Klebeebene verdrängt.

Um das Auftreten von störendem überflüssigem Klebemittel in Kanälen von Fluidics-Elementen zu verhindern, ist schon vor geschlagen worden, beim Verkleben von Platte und Deckplatte die Kanäle zunächst mit einer Hasse, wie beispielsweise Paraffin ' auszugießen, dann die Deckplatte aufzukleben, um anschlie33end die kasse wieder aus dem verklebten Werkstück zu entfernen, beispielsweise auszuwaschen. Diese Methode 1st sehr zeitraubend und unbefriedigend. i

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Die Erfindung hat die Aufgabe, die genannten Bachteile zu vermeiden und ein einfaches, zuverlässiges und zeitsparendes Herstellen einer Pluidics-Komponente sicherzustellen·

Eine erfindungsgemässe Pluidics-Komponente ist dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Abschlußwand eines Kanals mindestens teilweise eine in ausgehärtetem Klebemittel eingebettete und damit durchsetzte mindestens einschichtige folie aus porösem Material ist.

BADOFHOlJiAt

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Das Einfügen dieser Folie aus porösem Material bringt bei ·< der Herstellung von Fluidics-Komponenten Vorteile. Die Kanäle werden mit der im Klebemittel getränkten Folie zugedeckt und diese bildet nach dem Aushärten eine Deckschicht, ', die dicht^it der Hatte verbunden ist. Anschliessend kann eine Deckplatte aufgeklebt oder aufgegossen werden. ^;

Vorzugsweise verwendet man als Folie aus porösem Material ein mehrschichtiges Faser-Vlies, wobei die einzelnen Schich- ' ten aueh nacheinander aufgelegt sein können. Um zu erreichen, daß die am Xanalraum anliegende Grenzschicht der Abschlusswand die Folie aus porösem Material enthält, kann es vorteil- ' haft sein, vorerst eine trockene Folie auf die Platte zu legen und anschliessend eine mit Kleber getränkte Folie ^: dariiberzulegen. Dadurch wird erreicht, daß die erste, trocken aufgelegte Folie sich von einer Seite mit Kleber vollsaugt und Kleber nur an der Fläche, die mit der Platte in Berührung ist, austritt und die Klebeverbindung bildet. Über den Kanälen der logischen Fluidics-Elemente tritt kein Klebemittel aus, sondern fliesst in den Poren nur bis zur Oberfläche der Folie. Es bilden sich keine Tropfen von überflüssigem Klebemittel, welche die Strömung des pneumatischen oder hydraulischen Pluidums störend beeinflussen könnten. Eine in der beschriebenen Art erhaltene, in einem Klebemittel eingebettete und damit durchsetzte Folie aus porösem Material kann, nachdem das Klebemittel ausgehärtet ist, durch weitere Deckschichten verstärkt werden.

Der erfindungsgemäss vorgeschlagene Aufbau einer Fluidics-Komponente erlaubt eine einfache, wirtschaftliche lösung des Diehtungsproblems. Der Arbeitsaufwand zur Herstellung ist auch beim Aushärten des Klebemittels bei Baumtemperatur äusserst gering, da die Zwischenprodukte während des

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. Aushärtens keiner besonderen .Betreuung bedürfen. Die Ausschußrate bei der Produktion ist klein, was vor allem bei der verstellung von Fluidics-Komponenten mit mehreren logischen Fluidics-Elementen, die in verschiedenen Platten enthalten sein können, wichtig ist. Verursacht doch schon das uicht-Funktionieren eines einzelnen Fluidics-Elementes in einer integrierten Schaltung die Unbrauchbarkeit der ganzen Fluidics-Komponente.

Ausführungsbeispiele erfindungsgemässer Fluidics-Komponenten und Teile davon sind in der beigefügten Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Fluidics-Komponente mit drei logischen Fluidics-Elementen schematisch im Schnitt;

Fig. 2 eine Fluidics-Komponente mit fünf logischen

Fluidics-Elementen, die sich in Vertiefungen von Platten befinden, schematiseh im Schnitt;

Fig. 5 im Schnitt die Anordnung einer Folie aus porösem ) Material, die in ausgehärtetem Klebemittel einge

bettet und damit durchsetzt ist.

Die in Fig. 1 dargestellte Fluidics-Komponente enthält in' einer Platte'1 aus Kunststoff drei logische Fluidics-Elemente 11. Diese logischen Fluidics-Elemente werden im wesentlichen durch in der Zeichnung nur schematiseh gezeigte Kanäle 12 dargestellt^ worin sich die eigentlichen Schaltvorgänge ab-.-spiel£ii* :3±e Kanäle 12 der einzelnen logischen Fluidics-Elemenst£:,11· sind ml*^ Anschluss- ujttd VerfeiHdungskanälen 13 nach aussen und miteinander verbunden. . .

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Die mit der oberen Seite der Platte 1 fest verbundene, in der Dicke stark vergrössert gezeichnete Folie 2 aus porösem j Material, vorzugsweise einem mehrschichtigen Paser-Vlies, ' ist mit dem ausgehärteten Klebemittel, wie z.±J. Epoxy-iiarz, durchsetzt und darin eingebettet. Teile der Folie 2 bilden Abschlusswände der Kanäle 12, 13 und dichten diese gegenein- ί ander und nach aussen ab. Das Faser-Vlies 2 ist beispielsweise mit zwei weiteren, vorzugsweise darübergegossenen Schichten 21, 22 von ausgehärtetem ü-ießharz verstärkt. Der Verbindurigskanal 13, der sich auf der Unterseite der Platte befindet, ist in gleicher Weise mit einem Faser-Vlies 2 und darüberliegenden Schichten 21, 22 aus Gießharz abgedichtet.

Fig. 2 zeigt eine als mehrschichtige integrierte Schaltung ausgebildete Fluidics-Komponente, bei der die logischen Fluidics-Elemente 11 in vorzugsweise kegelstumpfförmigen Vertiefungen 1o der Platten 1, 1a liegen. Über den Kanälen jedes Fluidics-Elementes 11 ist je ein Faser-Vlies 2 mit i der Basisebene H der logischen Fluidics-Elemente 11 fest , verklebt. Das Faser-Vlies 2, welches im ausgehärteten Klebemittel eingebettet und damit durchtränkt ist, wird durch die zwei z.B. aufgegossenen und ausgehärteten Gießharzschichten 21, 22 verstärkt. Damit ist die einwandfreie gegenseitige !Trennung der Kanäle 12 gewährleistet. Die Kanäle 13» die sich auf der Unterseite der Platten 1 bzw. 1a befinden, sind in gleicher Weise wie die Kanäle 12' der logischen Fluidics-Elemente, teilweise durch Faser-Vlies 2 und ausgehärtetes Klebemittel begrenzt. Im gezeigten Beispiel sind die Unterseiten der Platte 1 und 1a an der Deckschicht 22 miteinander verklebt. Die Deckplatte 3 mit Anschluss- und Verbindungskanal 13 ist mit der Oberseite der Platte 1 fest verbunden, Vorzugs- j weise verklebt.

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In Fig. 3 ist ι stark vergrössert, ein Schnitt durch eine Platte 1, ein mehrschichtiges Paser-Vlies 2 und eine verstärkende Schicht 21 aus U-ießharz dargestellt« Das Faser-Vlies 2 ist in ausgehärtetem Klebemittel eingebettet und damit durch- j setzt und setzt sich beispielsweise aus den Schichten 2a, 2b ' und 2c zusammen. Sie mit ihrem Hohlraum an die Oberfläche der Platte 1, grenzenden Kanäle 12 des logischen Fluidics-Elementes werden an der Oberseite durch Teile des Faser-Vlies 2 begrenzt. ;

Als Folie aus porösem material ist Faser-Vlies aus Papier, Glas oder irgendeinem Kunststoff geeignet. Als Klebemittel kann irgendein aushärtbarer Kleber, vorzugsweise ein Epoxy-Harz verwendet werden. Die Platte 1 ist vorzugsweise aus einem Kunststoff, wie z.B. Epoxy-Harz gegossen. Es könnte sich aber auchun eine metallische Platte handeln.

Ansprüche;

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Claims (5)

1. •1. iluidics—xvompoiientG mi:- iiii:::.Ätzens einen durch ^aniils in \·:βΏ.ί \3ν£.,ο eir.cr Hatte ge'oil c? „ο:, ionischen i^llüiu.ics- -•ilGineiit, nix Anschluss- unu ν &2'ui.xu:--;;„:i.niilen scv/iü \-.^rc riner, die an -die Hat :enobe::fläc.-e arj^renseiiden Lrnelr wenige tens teilweise aDdeckenäen i'jeo^r-latte_t dsaurcli ge zeiohnet, daß wenigstens eine Abschluiiwand eines Lanfels C12, 13) mineesuens teilweise eine in ausgehärtetem ivl eingebettete und ciainit durchsetzte, mindestens einscLio-.i^e .ü"olie aus porösen x.iiterir.l isx.
2. 2. i'luicics-i-Oiaponente nach i.iiep:racr. 1, dadurch ^elzeiuiseichnet, daii die am kanalrauE. a;:li3£;e:ide vj-rensschicht der AbschlU3S\;aiid di-3 x-olie (2) aus porösen material enthält.
3. 3· FluidicE-Louponente nr.ch Aiispruoi: 1 oder 2, j.adurch gCiCemiaeichnec, Ce.n die an aie i.eiialriiune anliegende Gre:issciiicht der iOecicplatte die i'olie \2) auc porcsem ^.ateric.l enthält.
4. 4. Ji¹IuIdIcS-^CaPOn-Gn-Ce nach Ancpruch 1, 2 o^er 3, ^c.:;uro„ gekeni.£:oichneu, dai aie poröse jf'clie (2) ein aindesteiis 3inschichtiges Paser-Vlies ist.
5. 5. !fluidicε-*.opponente nach Anspruch 1, 2 o-der 3, dadurch gekennzeichnet, dai das ausgehärtete hie c emit τ el ein Epo::y-Hara ist.

   Der Patentanwal

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