DE10243996B4 - Multi-layer micro-valve with electrostatic drive - Google Patents
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Abstract
Mehrschichtiges Mikroventil mit elektrostatischem Antrieb, mit einer wenigstens eine Ventilöffnung (13) aufweisenden, elektrisch leitfähigen Öffnungsschicht (7), an der unter Zwischenschaltung einer Isolationsschicht (11) eine ebenfalls elektrisch leitfähige Steuerschicht (8) angeordnet ist, die ein durch elektrostatische Kräfte relativ zu der wenigstens einen Ventilöffnung (13) bewegbares Ventilglied (23) enthält, wobei am Rand der vorgenannten Schichten (7, 8) Anschlussmittel (27) für zum Anlegen einer Ansteuerspannung dienende elektrische Leiter vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussmittel (27) der Öffnungsschicht (7) und/oder der Steuerschicht (8) von mindestens einer Steckfahne (36) für einen aufsteckbaren Anschlussstecker (37) gebildet sind, die als unmittelbar vom Rand wegragender einstückiger Bestandteil der betreffenden Schicht (7, 8) ausgebildet ist.multilayer Micro-valve with electrostatic drive, with at least one a valve opening (13), electrically conductive opening layer (7), at the with the interposition of an insulating layer (11) also a electrically conductive Control layer (8) is arranged, the one by electrostatic forces relative to the at least one valve opening (13) includes movable valve member (23), wherein at the edge of the aforementioned Layers (7, 8) connection means (27) for applying a drive voltage serving electrical conductors are provided, characterized in that the connection means (27) of the opening layer (7) and / or the control layer (8) of at least one plug tab (36) for a attachable connector (37) are formed as immediate Bordering one-piece component from the edge the relevant layer (7, 8) is formed.
Description
Die Erfindung betrifft ein mehrschichtiges Mikroventil mit elektrostatischem Antrieb, mit einer wenigstens eine Ventilöffnung aufweisenden, elektrisch leitfähigen Öffnungsschicht, an der unter Zwischenschaltung einer Isolationsschicht eine ebenfalls elektrisch leitfähige Steuerschicht angeordnet ist, die ein durch elektrostatische Kräfte relativ zu der wenigstens einen Ventilöffnung bewegbares Ventilglied enthält, wobei am Rand der vorgenannten Schichten Anschlussmittel für zum Anlegen einer Ansteuerspannung dienende elektrische Leiter vorgesehen sind.The The invention relates to a multilayer microvalve with electrostatic Drive, with at least one valve opening having, electrically conductive opening layer, at the interposition of an insulating layer a likewise electrically conductive Control layer is arranged, the one by electrostatic forces relative to the at least one valve opening contains movable valve member, wherein at the edge of the aforementioned layers connecting means for to create a drive voltage serving electrical conductors are provided.
Ein
aus der
In der Praxis erweist sich das Anschließen und Herausführen der elektrischen Leiter wegen der geringen Schichtdicken als sehr problematisch. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Maßnahmen vorzuschlagen, die das Anschließen elektrischer Leiter an die zu kontaktierenden Schichten des Mikroventils vereinfachen.In In practice, the connection and lead out proves the electrical conductor because of the small layer thicknesses as very problematic. It is therefore the object of the present invention to take measures to propose the connecting electrical conductor to be contacted to the layers of the microvalve simplify.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass die Anschlussmittel der Öffnungsschicht und/oder der Steuerschicht von mindestens einer Steckfahne für einen aufsteckbaren Anschlussstecker gebildet sind, die als unmittelbar vom Rand wegragender einstückiger Bestandteil der betreffenden Schicht ausgebildet ist.to solution This object is provided that the connection means of the opening layer and / or the control layer of at least one plug-in flag for a attachable connector are formed as immediate off the edge wiggling one piece Part of the relevant layer is formed.
Auf diese Weise können elektrische Leiter problemlos durch einen einfachen Steckvorgang mit der betreffenden Schicht kontaktiert werden. Bei der Herstellung der jeweiligen Schicht wird unmittelbar ein vom Rand wegragender Bestandteil ausgebildet, der von der betreffenden Schicht absteht und eine einstückig mit der betreffenden Schicht realisierte Steckfahne bildet, die durch Aufstecken eines mit einem elektrischen Leiter versehenen Anschlusssteckers auch dann ohne Aufwand kontaktiert werden kann, wenn die Schichtdicke relativ gering ist. Da eine einfache Steckverbindung vorliegt, ist das Anschließen des elektrischen Leiters mit keinerlei Wärmeeintrag verbunden, so dass das Material der betreffenden Schicht in seinen Eigenschaften nicht beeinträchtigt wird.On this way you can electrical conductors easily by a simple plug-in operation be contacted with the relevant layer. In the preparation of the respective layer immediately becomes more distant from the edge Part formed, which protrudes from the relevant layer and one in one piece forms with the relevant layer realized plug flag, the by attaching a provided with an electrical conductor Connector can then be contacted without any effort, when the layer thickness is relatively low. Because a simple plug connection is present, is the connection of the electrical conductor connected with no heat input, so that the material of the layer concerned in its properties not impaired becomes.
Aus
der
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.advantageous Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Zweckmäßigerweise entspricht die Dicke der jeweiligen Steckfahne der Schichtdicke der zugehörigen Öffnungs- oder Steuerschicht. Im Vergleich zu einer Bauform, bei der die Dicke der Steckfahne größer oder kleiner als die Schichtdicke ist, ermöglicht dies eine besonders einfache Herstellung ohne aufwendige Bearbeitungsschritte.Conveniently, corresponds to the thickness of the respective plug flag of the layer thickness the associated opening or tax layer. Compared to a design where the thickness the pin larger or smaller than the layer thickness, this allows a particularly simple production without complicated processing steps.
Die Gestaltung der Steckfahne kann in Abhängigkeit von den zu kontaktierenden Anschlusssteckern gewählt werden. Sie können beispielsweise Flachgestalt aufweisen oder stiftförmig ausgebildet sein.The Design of the pin can vary depending on the one to be contacted Connection plugs selected become. You can for example, flat shape or be formed pin-shaped.
Wenn die verschiedenen Schichten des Mikroventils einen Schichtkörper mit rechteckigem Umriss bilden, ragen die Steckfahnen zweckmäßigerweise über diesen Umriss hinaus. Dabei kann wenigstens eine Steckfahne in einem der vier Eckenbereiche des Schichtkörpers platziert sein, beispielsweise mit paralleler Ausrichtung zum seitlichen Rand der betreffenden Schicht oder auch in diagonaler Ausrichtung.If the various layers of the microvalve with a layered body form a rectangular outline, project the tabs expediently about this Outline. In this case, at least one plug-in flag in one of four corner areas of the laminated body be placed, for example, with parallel alignment to the side Edge of the layer in question or in a diagonal orientation.
Besonders zweckmäßig ist eine Ausgestaltung, bei der die mit mindestens einer Steckfahne versehene Schicht aus Metall besteht, insbesondere aus einem Nickel-Material. Hier besteht die Möglichkeit, die Steckfahne nach der Herstellung durch Biegen so auszurichten, dass sie aus der Ausdehnungsebene der zugeordneten Schicht heraustritt. Allerdings ist ohne Weiteres auch eine Anordnung möglich, bei der die Steckfahne in der Ausdehnungsebene der zugeordneten Schicht verläuft.Particularly useful is an embodiment in which the layer provided with at least one plug lug consists of metal, in particular of a nickel material. Here, there is the possibility of the plug flag after manufacture by bending to align so that they from the expansion level of the associated layer emerges. However, an arrangement is also readily possible in which the plug-in lug runs in the plane of extent of the associated layer.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:following The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. In show this:
In
der Zeichnung ist schematisch ein Mikroventil
Im
Einzelnen setzt sich das Mikroventil
Die
durch Verkleben oder Bonden miteinander verbundenen Schichten
Beim
Ausführungsbeispiel
enthalten die Schichten
Der
Name "Öffnungsschicht
Die
Steuerschicht
Das
Ventilglied
Das
Ventilglied
Die
Ventilkammer
Die
Materialien für
die Deckschicht
Die Öffnungsschicht
Sowohl
die Öffnungsschicht
Wird
die Ansteuerspannung entfernt – hierzu kann
ein Schalter
Um
einen Kurzschluss zu vermeiden, befindet sich zwischen der Öffnungsschicht
Vorzugsweise
sind die Anschlussmittel
Somit
kann die elektrische Kontaktierung der elektrischen Leiter
Die
Steckfahnen
Von
Vorteil ist, wenn die in der Schichtungsrichtung
Die
Formgebung der Steckfahnen
Die
Steckfahnen
Für das Anlegen
der Ansteuerspannung genügt
prinzipiell eine Steckfahne
Die
Anzahl der Schichten kann entsprechend der Ausgestaltung des Ventils
variieren. Die Steckfahnen
Als
besonders vorteilhaft wird es angesehen, die Steckfahnen
Durch
die erfindungsgemäße Anschlusstechnik
können
die für
die elektrostatische Aktivierung relevanten Schichten
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DE19712855A1 (en) * | 1997-03-27 | 1998-10-01 | Itt Mfg Enterprises Inc | Piezoelectrically-operated fluid valve |
DE19727552C2 (en) * | 1997-06-28 | 2000-02-03 | Festo Ag & Co | Multi-layer microvalve arrangement |
-
2002
- 2002-09-21 DE DE2002143996 patent/DE10243996B4/en not_active Expired - Fee Related
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