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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Fluidsteuervorrichtung nach
dem Oberbegriff von Anspruch 1. Eine solche Fluidsteuervorrichtung
ist aus der EP-A-0 323 455 bekannt.
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Der
Begriff „vorne" bezieht sich auf
die obere Seite der 1, und der Begriff „hinten" auf die untere Seite
derselben. Die Begriffe „oben" und „unten" beziehen sich jeweils
auf die oberen und unteren Seiten der 2, und die
Begriffe „links" und „rechts" werden für die Vorrichtung
verwendet, wenn diese von hinten nach vorne betrachtet wird. Diese
Begriffe werden der Einfachheit halber verwendet; die Vorrichtung
kann auch bezüglich
der Längsachse
umgedreht werden, so daß sie
auf ihrer Seite liegt.
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Fluidsteuervorrichtungen
für die
Verwendung in Ausrüstungen
für die
Herstellung von Halbleitern besitzen eine Mehrzahl von Reihen von
verschiedenen Fluidsteuergeräten,
und die Fluidkanäle der
Fluidsteuergeräte
von nebeneinander liegenden Reihen sind durch Geräteverbindungsmittel
an vorgegebenen Stellen miteinander verbunden. Bei solchen Fluidsteuervorrichtungen
werden Massenstromsteuerungen, Schaltventile und andere Bauteile aus
Integrationszwecken in den letzten Jahren miteinander verbunden,
ohne Rohre zu verwenden (siehe beispielsweise die JP-A Nr. 9-29996 (1997)). Die integrierte
Fluidsteuervorrichtung wird zusammengebaut, indem Blockverbindungsstücke und
untere Elemente mit Schrauben zunächst auf einer Platte montiert
werden, dann obere Elemente jeweils auf zwei von den unteren Elementen
montiert werden, und die Kanäle
der Elemente von nebeneinander liegenden Reihen durch Kanalverbindungsmittel
an bestimmten Stellen verbunden werden.
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In
dem Fall der herkömmlichen
beschriebenen Fluidsteuervorrichtung können die einzelnen oberen Elemente
nach oben zur Inspektion, zur Reparatur oder zum Austausch entfernt
werden, während
jedoch Modifikationen wie der Installation von zwei zusätzlichen
Reihen an vier existierenden Reihen keine Beachtung geschenkt wird.
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Wenn
der herkömmlichen,
integral ausgebildeten Fluidsteuervorrichtung Komponenten hinzugefügt werden
oder der Aufbau der Vorrichtung modifiziert wird, besteht eine Notwendigkeit,
zusätzliche Gewindebohrungen
in der Platte zur Fixierung von Basisblöcken vorzusehen, wobei eine
hohe Genauigkeit bei der Herstellung der Gewindebohrungen erforderlich
ist, um die oberen Elemente zu montieren, so daß die herkömmliche Vorrichtung das Problem
hat, daß Schwierigkeiten
auftreten, wenn die zusätzlichen Gewindebohrungen
nach der Fertigstellung der Platte manuell hergestellt werden sollen.
Da die oberen Elemente alle durch die unteren Elemente miteinander
verbunden sind, erfordert weiterhin ein Abzweigen von den existierenden
Leitungen oder die Hinzufügung
von zusätzlichen
Leitungen zu den existierenden Leitungen die Entfernung von oberen
Elementen, das Austauschen von unteren Elementen durch andere Bauteile
und die Reinstallation der oberen Elemente und bringt damit das
Problem mit sich, daß damit
eine erhöhte
Anzahl von Arbeitsschritten erforderlich wird.
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Aufgrund
der obigen Probleme ist es die übliche
Praxis, die erforderlichen Vorrichtungen neu auf einer Platte zu
montieren und die Anordnung für
einen Austausch zu installieren, wenn eine Notwendigkeit entsteht,
eine Änderung
oder Modifizierung an dem System vorzunehmen, wobei dies die Unterbrechung
des Betriebs der Vorrichtung und eine erhöhte Anzahl von Arbeitsschritten,
die an der Installationsstätte
vorgenommen werden müssen,
erfordert.
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Im
Hinblick auf diese Situation ist es wichtig geworden, daß die Fluidsteuervorrichtung
der beschriebenen Art geeignet ist, der Notwendigkeit zu genügen, zusätzliche
Leitungen zu installieren, oder die existierenden Leitungen zu modifizieren.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine integrierte Fluidsteuervorrichtung
zu schaffen, die leicht in der Lage ist, zusätzliche Leitungen zu installieren
oder existierende Leitungen zu modifizieren.
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Diese
Aufgabe ist bei einer Fluidsteuervorrichtung der oben genannten
Art gelöst,
welche die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 aufweist.
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Bei
der Fluidsteuervorrichtung gemäß der Erfindung
kann eine Leitung zusätzlich
installiert werden, indem lediglich die hinzuzufügende Leitung an einer Nebenbasisplatte
hinzugefügt
wird und die Nebenbasisplatte an der Hauptbasisplatte montiert wird. Weiterhin
kann eine der existierenden Leitungen in einfacher Weise dadurch
geändert
werden, daß die zu ändernde Ölleitung
zusammen mit der Nebenbasisplatte entfernt wird, eine neue Leitung
an einer Nebenbasisplatte montiert wird und die Nebenbasisplatte
an der Hauptbasisplatte montiert wird. Somit können auf leichte Weise zusätzliche
Leitungen installiert werden oder die existierenden Leitungen modifiziert werden.
Die Kanalverbindungsmittel werden zeitweise entfernt, gefolgt von
der Installation von zusätzlichen
Leitungen oder der Änderung
von existierenden Leitungen, und die Kanäle werden dann miteinander wie
gefordert durch die Kanalverbindungsmittel miteinander verbunden.
Auf diese Weise können
zusätzliche
Leitungen installiert werden oder können die existierenden Leitungen
modifiziert werden, indem lediglich eine minimale Anzahl von erforderlichen
Elementen entfernt wird.
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Eines
der oberen Elemente kann eine Absperr-Öffnungs-Vorrichtung sein, welche ein Ventil mit
zwei Öffnungen
und ein Ventil mit drei Öffnungen aufweist,
die nebeneinander angeordnet sind. In diesem Fall haben diese beiden
Ventile in bevorzugter Weise die nachfolgenden Konstruktionen. Das
Ventil mit den zwei Öffnungen
besitzt einen Ventilkörper, der
einen ersten Fluideinlaßkanal
und einen ersten Fluidauslaßkanal
aufweist, und ein Betätigungselement,
um die beiden Kanäle
in Verbindung miteinander oder außer Verbindung voneinander
zu bringen, und das Ventil mit den drei Öffnungen besitzt einen Ventilkörper mit
einem ersten Fluideinlaßkanal,
einem zweiten Fluideinlaßkanal
und einem Auslaßkanal
zur gemeinsamen Verwendung mit einem ersten Fluid und einem zweiten
Fluid, und ein Betätigungselement,
um den zweiten Fluideinlaßkanal
in Verbindung mit oder außer
Verbindung von dem Auslaßkanal
zu bringen, wobei der erste Fluideinlaßkanal des Ventils mit den
drei Öffnungen
immer mit dessen Auslaßkanal über eine
Ventilkammer in Verbindung steht, die ersten und zweiten Fluideinlaßkanäle des Ventils
mit den drei Öffnungen
in einer Anlagefläche geöffnet sind,
der Auslaßkanal
des Ventils mit den drei Öffnungen
an einer Unterseite geöffnet
ist, der erste Fluidauslaßkanal
des Ventils mit den beiden Öffnungen
in Verbindung mit dem ersten Fluideinlaßkanal des Ventils mit den
drei Öffnungen
steht, der Ventilkörper
des Ventils mit den zwei Öffnungen
weiterhin mit einem zweiten Fluideinlaßkanal versehen ist, der in
eine Unterseite des Ventils öffnet
und mit dem zweiten Fluideinlaßkanal
des Ventils mit den drei Öffnungen
verbunden ist.
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Wenn
ein zweites Fluid (zum Beispiel ein Prozeßgas) durch die Fluidsteuervorrichtung,
welche eine Absperr-Öffnungs-Vorrichtung der oben
beschriebenen Art besitzt, strömt,
wird das Betätigungselement
des Ventils mit den zwei Öffnungen geschlossen,
während
das Betätigungselement
des Ventils mit den drei Öffnungen
geöffnet
wird, um den zweiten Fluideinlaßkanal
in Verbindung mit dem Auslaßkanal
zu halten. Das zweite Fluid wird in die Vorrichtung durch den zweiten
Fluideinlaßkanal
des Ventils mit den zwei Öffnungen
eingeführt.
Das zweite Fluid strömt
durch den zweiten Fluideinlaßkanal des
Ventils mit den zwei Öffnungen
und den zweiten Fluideinlaßkanal
und den Auslaßkanal
des Ventils mit den drei Öffnungen
zu der Massendurchflußsteuerung
etc. Das Betätigungselement
des Ventils mit den zwei Öffnungen
wird anschließend
geöffnet,
das Betätigungselement
des Ventils mit den drei Öffnungen
wird geschlossen, um den zweiten Fluideinlaßkanal zu schließen, und
ein erstes Fluid (beispielsweise ein Reinigungsgas) wird durch den
ersten Fluidkanal des Ventils mit den zwei Öffnungen in die Vorrichtung
geführt.
Das erste Fluid wird der Massendurchflußsteuerung usw. über den
ersten Fluideinlaßkanal
und den Auslaßkanal
des Ventils mit den zwei Öffnungen
und den ersten Fluideinlaßkanal
und den Auslaßkanal
des Ventils mit den drei Öffnungen zugeführt. Das
erste Fluid treibt das zweite Fluid, welches in dem Auslaßkanal des
Ventils mit den drei Öffnungen
verblieben ist, mit seinem eigenen Druck weg und strömt in Richtung
der Massendurchflußsteuerung,
um das Gemisch aus den ersten und zweiten Fluiden schnell zu beseitigen.
Das erste Fluid strömt dann
innerhalb einer kurzen Zeitdauer allein durch die Massendurchflußsteuerung
etc.
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Bei
der beschriebenen Absperr-Öffnungs-Vorrichtung
ist ein blockähnliches
Verbindungsstück
mit einem Kanal, der mit dem zweiten Fluideinlaßkanal des Ventils mit den
zwei Öffnungen in
Verbindung steht, unterhalb von diesem Ventil angeordnet, während ein
blockähnliches
Verbindungsstück
mit einem Kanal, der mit dem Auslaßkanal des Ventils mit den
drei Öffnungen
in Verbindung steht, unterhalb von diesem Ventil angeordnet ist.
Die Absperr-Öffnungs-Vorrichtung
kann an beiden von diesen blockähnlichen
Verbindungsstücken
montiert werden, um die Verbindungsstücke miteinander zu verbinden,
wodurch die Fluidsteuervorrichtung auf leichte Weise integral ausgebildet
werden kann. Außerdem
führt dies
dazu, daß die
Absperr-Öffnungs-Vorrichtung
leicht zu warten und zu inspizieren ist.
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Vorzugsweise
besitzt der erste Fluideinlaßkanal
des Ventils mit den zwei Öffnungen
einen stromaufwärtigen
Bereich, der in eine Oberseite des Ventilkörpers öffnet und sich von der Oberseite
des Ventilkörpers
schräg
nach unten erstreckt, und einen stromabwärtigen Bereich, der mit dem
stromaufwärtigen
Bereich in Verbindung steht und sich nach oben zu einer Ventilkammer
des Ventils mit den zwei Öffnungen
erstreckt, wobei die ersten Fluideinlaßkanäle von nebeneinander liegenden
Leitungen miteinander durch die Kanalverbindungsmittel verbunden
sind. Die Leitung wie auch die Nebenbasisplatten können dann
so hergestellt werden, daß sie
dieselbe Breite haben. Die erforderliche Leitung kann dann an einer gewünschten
Position plaziert werden oder gleich gegen eine optionale Leitung
ausgetauscht werden.
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Vorzugsweise
hat die Hauptbasisplatte einen Raum, um zusätzliche Leitungen zu installieren. Wenn
es gewünscht
ist, können
zusätzliche
Leitungen in dem System mit extremer Leichtigkeit installiert werden.
Die Kanalverbindungsmittel können
ein Blockverbindungsstück
umfassen, das an gewünschter
Stelle von oben mit Schrauben befestigt ist und einen I-förmigen Kanal
besitzt. Das Kanalverbindungsmittel kann ein verteiler-Blockverbindungsstück umfassen,
das an der gewünschten
Stelle von oben mit Schrauben verbunden ist und eine seitliche Öffnung besitzt.
Dies erleichtert die Arbeit beim zeitweiligen Entfernen der Kanalverbindungsmittel,
denn beim Installieren zusätzlicher
Leitungen oder Modifizieren der existierenden Leitungen, und anschließend dem anschließenden Vorgang,
bei welchem die Kanäle
in der erforderlichen weise wieder miteinander durch die Kanalverbindungsmittel
miteinander verbunden werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Draufsicht, die eine erste Ausführungsform einer Fluidsteuervorrichtung
gemäß der Erfindung
zeigt;
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2 ist
eine Seitenansicht von der A-Leitung von 1;
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3 ist
eine Draufsicht, die eine zweite Ausführungsform einer Fluidsteuervorrichtung
gemäß der Erfindung
zeigt;
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4 ist
eine Seitenansicht van der B-Leitung von 3;
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5 ist
eine Seitenansicht von der D-Leitung von 3;
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6 ist
eine Seitenansicht der E-Leitung von 3;
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7 ist
eine Draufsicht, die eine dritte Ausführungsform einer Fluidsteuervorrichtung
gemäß der Erfindung
zeigt;
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8 ist
eine vergrößerte Schnittansicht
einer Absperr-Öffnungs-Vorrichtung;
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9 umfaßt vergrößerte Schnittansichten eines
Ventils mit drei Öffnungen;
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10 ist
eine Schnittansicht eines Blockverbindungsstückes;
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11 ist
eine Schnittansicht eines Kanalblockes mit einem umgekehrt V-förmigen Kanal;
und
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12 umfaßt Schnittansichten
eines Verteiler-Blockverbindungsstückes.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf
die Zeichnungen beschrieben werden.
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Die 1 und 2 zeigen
eine erste Ausführungsform
einer Fluidsteuervorrichtung gemäß der Erfindung.
Die Vorrichtung 1 umfaßt,
von der linken Seite der 1 nach rechts hin angeordnet,
eine Prozeßgas-A-Leitung
A, eine Prozeßgas-B-Leitung B,
eine Prozeßgas-C-Leitung
C und eine Reinigungsgas-Leitung P.
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Jede
dieser vier Leitungen A, B, C, P umfasst Fluidsteuergeräte, die
jeweils eine vorgegebene Funktion besitzen und an einer schlanken
Nebenbasisplatte 3 montiert sind. Die Nebenbasisplatten
(insgesamt vier in der Anzahl) 3 sind an einer einzigen Hauptbasisplatte 2 montiert.
Die linke Hälfte
der Hauptbasisplatte 2 hat einen Raum, der mit Montageöffnungen
versehen ist, so daß ähnliche
Leitungen auf ihr zusätzlich
installiert werden können.
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Die
Prozeßgas-A-Leitung
A besteht hauptsächlich
aus einem Absperrventil 11, einem Drucksensor 12,
einer Absperr-Öffnungs-Vorrichtung 13, einer
Massendurchflußsteuerung 14 und
einem Schaltventil 15. Die Prozeßgas-B-Leitung B und die Prozeßgas-C-Leitung
C, die denselben Aufbau haben, bestehen hauptsächlich aus einem Absperrventil 11,
einem Druckregulator 16, einem Drucksensor 12,
einer Absperr-Öffnungs-Vorrichtung 13,
einer Massendurchfluß steuerung 14,
einem Schaltventil 15 und einem Filter 17. Die
Reinigungsgas-Leitung P besteht im wesentlichen aus einem Absperrventil 11, einem
Druckregulator 16, einem Drucksensor 12, einem
Massendurchsatzmesser, einem Schaltventil 15, einer Massendurchflußsteuerung 14,
einem Schaltventil 15 und einem Filter 17, Diese
Leitungen A, B, C, P besitzen untere Elemente 31, 32, 33, 34, die
an der Nebenbasisplatte 3 mit Schrauben befestigt sind,
und obere Elemente 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19,
die an den unteren Elementen 31, 32, 33, 34 mit
Schrauben befestigt sind, wobei die Nebenbasisplatten 3 für die gesamte
Leitung dieselbe Größe haben.
Die oberen Elemente 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 führen die
geforderte Funktion in der betroffenen Leitung A, B, C oder P aus,
und die unteren Elemente 31, 32, 33, 34 haben
jeweils die Funktion, die Kanäle
in den oberen Elementen 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 miteinander
zu verbinden. Die Absperr-Öffnungs-Vorrichtungen 13 der
Prozeßgas-Leitungen
A, B, C sind miteinander durch Kanalverbindungsmittel 15 verbunden.
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Unter
Bezugnahme auf die Prozeßgas-A-Leitung
A, die in der 2 gezeigt ist, sind als obere
Elemente das Absperrventil 11, der Drucksensor 12,
der Block 19 mit dem umgekehrt V-förmigen Kanal, die Absperr-Öffnungs-Vorrichtung 13,
die Massendurchflußsteuerung 14 und
das Schaltventil 15 angeordnet. Die oberen Elemente 11, 12, 13, 14, 15, 19 haben
jeweils einen nach unten öffnenden
Kanal. Von links nach rechts sind als untere Elemente angeordnet
ein Blockverbindungsstück 32 mit
einem L-för migen
Kanal, das mit dem Absperrventil 11 verbunden ist und an
dem ein Einlaß-Verbindungsstück 31 befestigt
ist, wobei ein Blockverbindungsstück 33 mit einem V-förmigen Kanal
das Absperrventil 11 mit dem Drucksensor 12 in
Verbindung hält,
wobei das Blockverbindungsstück 33 mit
einem V-förmigen
Kanal den Drucksensor 12 mit dem Kanalblock 19 mit einem
umgekehrt V-förmigen
Kanal in Verbindung hält,
das Blockverbindungsstück 33 mit
einem V-förmigen Kanal
den Kanalblock 19 mit einem umgekehrt V-förmigen
Kanal in Verbindung mit der Absperr-Öffnungs-Vorrichtung 13 hält, das
Blockverbindungsstück 33 mit
einem V-förmigen
Kanal die Absperr-Öffnungs-Vorrichtung 13 mit
der Massendurchflußsteuerung 14 in
Verbindung hält,
das Blockverbindungsstück 33 mit
einem V-förmigen
Kanal die Massendurchflußsteuerung 14 mit
dem Schaltventil 15 in Verbindung hält, und das Blockverbindungsstück 32 mit
einem L-förmigen
Kanal mit dem Schaltventil 15 verbunden ist und daran ein
Auslaß-Verbindungsstück 34 befestigt
ist.
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Die
Absperr-Öffnungs-Vorrichtung 13 besitzt ein
hinteres Ventil 61 mit zwei Öffnungen und ein vorderes Ventil 62 mit
drei Öffnungen,
die nebeneinander liegen.
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Das
Ventil 61 mit den zwei Öffnungen
besitzt einen rechteckigen, parallelepipedalen Körper 63 und ein Betätigungselement 64,
das von oben her daran befestigt ist. Der Ventilkörper 63 ist
mit einem ersten Fluideinlaßkanal 65 und
einem ersten Fluidauslaßkanal 66,
der mit dem Kanal 65 durch das Betätigungselement 64 in
oder außer
Ver bindung gebracht wird, und einem zweiten Fluideinlaßkanal 67,
der unterhalb der beiden Kanäle 65, 66 positioniert
ist, versehen. Das Ventil 62 mit den drei Öffnungen
umfaßt ebenfalls
einen rechteckigen, parallelepipedalen Ventilkörper 68 und ein Betätigungselement 69,
das daran von oben befestigt ist. Der Ventilkörper 68 ist mit einem
ersten Fluideinlaßkanal 70,
einem zweiten Fluideinlaßkanal 71 und
einem Auslaßkanal 72,
der gemeinsam für
ein erstes Fluid und ein zweites Fluid verwendet werden soll und
mit dem Kanal 71 durch das Betätigungselement in Verbindung
oder außer Verbindung
gebracht werden kann, versehen.
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Die 8 ist
eine vergrößerte Ansicht
der Absperr-Öffnungs-Vorrichtung 13,
und die 9 umfaßt vergrößerte Teilansichten des Ventils 72 mit
den drei Öffnungen.
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Unter
Bezugnahme auf die 8 hat der Ventilkörper 63 des
Ventils 61 mit den zwei Öffnungen die doppelte Länge von
vorne nach hinten betrachtet des Ventilkörpers 68 des Ventils 62 mit
den drei Öffnungen,
und ist das Betätigungselement 64 an
einem vorderen Bereich davon montiert. Der erste Fluideinlaßkanal 65 des
Ventils 61 mit den zwei Öffnungen ist allgemein V-förmig ausgebildet
und besitzt einen geneigten stromaufwärtigen Bereich 65a und
einen vertikalen stromabwärtigen
Bereich 65b. Der stromaufwärtige Bereich 65a hat
ein oberes Ende, das mit einer Öffnung
in der Oberseite des hinteren Teils des Ventilkörpers 63 versehen
ist, und der stromabwärtige
Bereich 65b hat ein oberes Ende, das mit einer Ventilkammer 73 in
Verbindung steht. Der erste Fluidauslaßkanal 66 des Ventils 61 mit
zwei Öffnungen
ist allgemein L-förmig
ausgebildet und hat ein Ende, das mit einer Öffnung in der Vorderseite des
Ventilkörpers 63 versehen
ist, wobei das andere Ende mit der Ventilkammer 73 in Verbindung
steht.
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Der
zweite Fluideinlaßkanal 67 des
Ventils 61 mit zwei Öffnungen
ist allgemein umgekehrt L-förmig
ausgebildet und hat ein Ende, das mit einer Öffnung in der Unterseite des
hinteren Abschnitts des Ventilkörpers 63 versehen
ist, und ein anderes Ende, das mit einer Öffnung in der Vorderseite des
Ventilkörpers 63 versehen
ist. Das Ventil 61 mit den zwei Öffnungen ist ein Membranventil
und hat eine Membran 75, die innerhalb der Ventilkammer 73 mit
der Aufwärts-
und Abwärtsbewegung
einer Ventilstange 74 durch die Betätigung des Betätigungselements 64 nach
oben und nach unten bewegt wird, wodurch die Öffnung des Auslaßkanals 66 geschlossen
oder geöffnet
wird.
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Der
erste Fluideinlaßkanal 70 des
Ventils 63 mit den drei Öffnungen ist allgemein L-förmig ausgebildet
und hat ein Ende, das mit einer Öffnung
in der Rückseite
des Ventilkörpers 68 in
Verbindung steht und mit dem Auslaßkanal 66 des Ventils 61 mit
den zwei Öffnungen
in Verbindung steht, und ein anderes Ende, das mit einer Ventilkammer 76 in
Verbindung steht. Der zweite Fluideinlaßkanal 71 des Ventils 62 mit
den drei Öffnungen
ist allgemein L-förmig ausgebildet
und hat ein Ende, das mit einer Öffnung
in der Rückseite
des Ventilkörpers 68 unterhalb
des ersten Fluideinlaßkanals 70 versehen
ist, und ein anderes Ende, das mit der Ventilkammer 76 in
Verbindung steht. Der Auslaßkanal 72 des
Ventils 62 mit den drei Öffnungen ist für die gemeinsame
Verwendung mit den ersten und zweiten Fluiden vorgesehen und hat ein
Ende, das mit einer Öffnung
in der Unterseite des Ventilkörpers 68 versehen
ist, und ein anderes Ende, das mit der Ventilkammer 76 in
Verbindung steht.
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Wie
in einem vergrößerten Maßstab in
der 9 gezeigt ist, ist das Ventil 62 mit
den drei Öffnungen
ein Membranventil und hat eine ringförmige Nut 76a in dem
Boden der Ventilkammer 76. Die am oberen Ende liegende Öffnung des
ersten Fluideinlaßkanals 70 steht
mit einem hinteren Bereich der ringförmigen Nut 76a in
Verbindung, und die am oberen Ende liegende Öffnung des Auslaßkanals 72 steht
mit einem vorderen Bereich der Nut in Verbindung. Somit steht der
Einlaßkanal 70 immer
mit dem Auslaßkanal 72 durch
die ringförmige
Nut 76a der Ventilkammer 76 in Verbindung. Die Öffnung des oberen
Endes des zweiten Fluideinlaßkanals 69 wird durch
einen ringförmigen
Ventilsitz 77 definiert, der um das obere Ende herum vorgesehen
ist. Das Betätigungselement 69 wird
betätigt,
um eine Ventilstange 78 nach oben oder nach unten zu bewegen
und so eine Membran (Ventilelement) 79 innerhalb der Ventilkammer 76 zu
bewegen, wodurch der Einlaßkanal 71 geöffnet oder
geschlossen wird. Die 9(a) zeigt
die Ventilstange 78 im angehobenen Zustand, wodurch der
Einlaßkanal 71 offengehalten
wird, wobei der Kanal 71 mit dem Auslaßkanal 72 über die Ventilkammer 76 in
Verbindung steht. Die 9(b) zeigt
die Ventilstange 78 im abgesenkten Zustand, in welchem
der Kanal 71 geschlossen gehalten wird. Selbst in diesem
Fall steht der erste Fluideinlaßkanal 70 mit
dem Auslaßkanal 72 in
Verbindung.
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Der
Ventilkörper 63 des
Ventils 61 mit den zwei Öffnungen und der Ventilkörper 68 des
Ventils 62 mit den drei Öffnungen sind miteinander durch Bolzen
(nicht gezeigt) verbunden, die von der rechten Seite her eingetrieben
sind. Eine Dichtung ist jeweils zwischen den in Anlage kommenden
Verbindungen zwischen dem ersten Fluidauslaßkanal 66 des Ventils 61 mit
den zwei Öffnungen
und dem ersten Fluideinlaßkanal 70 des
Ventils 62 mit den drei Öffnungen und der Verbindungsstelle
zwischen dem zweiten Fluideinlaßkanal 67 des
Ventils 61 mit den zwei Öffnungen und dem ähnlichen
Kanal 71 des Ventils 62 mit den drei Öffnungen
vorgesehen.
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Unterhalb
der Unterseite des hinteren Endbereiches des Ventilkörpers 63 des
Ventils 61 mit den zwei Öffnungen ist ein Blockverbindungsstück 33 vorgesehen,
das einen V-förmigen Kanal 33 besitzt, um
die Öffnung
des zweiten Fluideinlaßkanals 67 mit einer
Prozeßgas-Einlaßleitung
in Verbindung zu halten. Unterhalb des Ventilkörpers 68 des Ventils 62 mit den
drei Öffnungen
ist auch ein Blockverbindungsstück 33 vorgesehen,
das einen V-förmigen
Kanal 33 besitzt, um zu bewirken, daß die Öffnung des Auslaßkanals 72 mit
einem Einlaßkanal
der Massendurchsatzsteuerung 14 in Verbindung steht. Die
Absperr-Öffnungs-Vorrichtung 13 ist
an beiden Blockverbindungsstücken 33 mit
den V-förmigen
Kanälen mit
Schrauben befestigt, die von oben eingetrieben sind. Ein anderes
Blockverbindungsstück 33 mit
einem V-förmigen
Kanal 33a ist auch an der Auslaßseite der Massendurchflußsteuerung 14 vorgesehen, und
die Massendurchflußsteuerung 14 ist
an beiden Blockverbindungsstücken 33 mit
Schrauben befestigt, die von oben eingetrieben sind. Jedes Blockverbindungsstück 33 ist
an der Nebenbasisplatte 3 mit Schrauben befestigt, die
von oben eingetrieben sind.
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Wenn
das Prozeßgas
in das Ventil 62 mit den drei Öffnungen eingeführt wird,
wobei das Ventil 61 mit den zwei Öffnungen geschlossen und das Ventil 62 geöffnet ist,
wird die Durchflußrate
des Prozeßgases
durch die Massendurchflußsteuerung 14 eingestellt
und zu einer Prozeßkammer
geführt. Wenn
ein Reinigungsgas anschließend
dem Ventil 61 mit den beiden Öffnungen zugeführt wird,
wobei das Ventil 61 geöffnet
und das Ventil 62 mit den drei Öffnungen geschlossen ist, strömt das Reinigungsgas durch
die Ventile 61, 62 und die Massendurchflußsteuerung 14,
um dadurch die Fluidsteuervorrichtung von dem Prozeßgas zu
reinigen.
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Wenn
das zweite Fluid (d.h. in dieser Ausführungsform das Prozeßgas) durch
die Vorrichtung geführt
werden soll, wird das Betätigungselement 64 des
Ventils 61 mit den zwei Öffnungen geschlossen, wobei
das Betätigungselement 69 des
Ventils 62 mit den drei Öffnungen geöffnet wird, um den zweiten Fluideinlaßkanal 71 davon
mit dem Auslaßkanal 72 in Verbindung
zu halten, und wird das zweite Fluid in den zweiten Fluideinlaßkanal 67 des
Ventils 61 mit den zwei Öffnungen eingeführt, wodurch
das zweite Fluid über
den zweiten Fluideinlaßkanal 67 des
Ventils 61 und den zweiten Fluideinlaßkanal 71 und den Auslaßkanal 72 des
Ventils 62 mit den drei Öffnungen der Massendurchflußsteuerung 14 zugeführt wird.
Das Betätigungselement 64 des
Ventils 61 mit den zwei Öffnungen wird anschließend geöffnet, das Betätigungselement 69 des
Ventils 62 mit den drei Öffnungen geschlossen, um den
zweiten Fluideinlaßkanal 71 zu
schließen,
und das erste Fluid (d.h. in dieser Ausführungsform das Reinigungsgas)
in den ersten Fluideinlaßkanal 65 des
Ventils 61 mit den zwei Öffnungen eingeführt. Das
erste Fluid wird der Massendurchflußsteuerung 14 über den
ersten Fluideinlaßkanal 65 und
den Auslaßkanal 66 des
Ventils 61 mit den zwei Öffnungen und den ersten Fluideinlaßkanal 70 und
den Auslaßkanal 72 des
Ventils 62 mit den drei Öffnungen zugeführt. Das
erste Fluid strömt
in Richtung der Massendurchflußsteuerung 14,
wodurch es das zweite Fluid, welches in der Ventilkammer 76 und
dem Auslaßkanal 72 des
Ventils 62 mit den drei Öffnungen verblieben ist, mit
seinem Eigendruck verdrängt,
um schnell das Gemisch aus erstem und zweitem Fluid zu entfernen,
mit dem Ergebnis, daß nach
einer kurzen Zeitdauer nur erstes Fluid (Reinigungsgas) durch die
Vorrichtung strömt.
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Das
Kanalverbindungsmittel 50 umfaßt drei Blockverbindungsstücke 51 mit
I-förmigen
Kanälen und
Rohre 52, um die Verbindungsstücke 51 miteinander
zu verbinden. Das Betätigungselement 64 des Ventils 61 mit
den zwei Öffnun gen
wird anschließend geöffnet, das
Betätigungselement 69 des
Ventils 62 mit den drei Öffnungen wird geschlossen,
um den zweiten Fluideinlaßkanal 71 abzusperren,
und das erste Fluid (d.h. in dieser Ausführungsform das Reinigungsgas)
wird in den ersten Fluideinlaßkanal 65 des
Ventils 61 mit den zwei Öffnungen eingeführt. Das
erste Fluid wird der Massendurchflußsteuerung 14 über den
ersten Fluideinlaßkanal 65 und
den Auslaßkanal 66 des
Ventils 61 mit den zwei Öffnungen und den ersten Fluideinlaßkanal 70 und
den Auslaßkanal 72 des
Ventils 62 mit den drei Öffnungen zugeführt. Das
erste Fluid strömt
in Richtung der Massendurchflußsteuerung 14,
wodurch es das zweite Fluid, welches in der Ventilkammer 76 und
dem Auslaßkanal 72 des
Ventils 62 mit den drei Öffnungen verblieben ist, mit
seinem Eigendruck austreibt, um schnell das Gemisch aus ersten und
zweiten Fluid zu entfernen mit dem Ergebnis, daß nach einer kurzen Zeit nur
das erste Fluid (Reinigungsgas) durch die Vorrichtung strömt.
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Das
Verbindungsmittel 50 besitzt drei Blockverbindungsstücke 51 mit
I-förmigen
Kanälen
und Rohre 52, um die Verbindungsstücke 51 miteinander zu
verbinden.
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Unter
Bezugnahme auf die 10 umfaßt das Blockverbindungsstück 51 mit
dem I-förmigen Kanal
einen Hauptkörper 81,
der einen T-förmigen Querschnitt
und einen nach unten offenen Kanal 83 besitzt, und ein
Rohrverbindungsstück 82,
das auf einen Außengewindebereich
an der Oberseite des Hauptkörpers 81 aufgeschraubt
ist. In dem Kanal 83 innerhalb des Hauptkörpers 81 ist
ein Ventilelement 84 angeordnet, welches durch eine Schraubendruckfeder 85 nach
unten gedrückt
wird, um den Kanal zu schließen,
wenn der Innendruck gleich 0 ist, oder den Kanal zu öffnen, wenn
der Innendruck nicht niedriger als ein vorgegebenes Niveau ist.
Der Hauptkörper 81 ist
an seinen gegenüberliegenden
Seiten mit Öffnungen 86 versehen,
um durch diese Bolzen einzusetzen, um das Verbindungsstück an der
Absperr-Öffnungs-Vorrichtung 13 zu
montieren. Die nach oben gerichtete Öffnung des ersten Fluideinlaßkanals 65 der
Absperr-Öffnungs-Vorrichtung 13 ist
direkt oberhalb der Mittelachse der Leitung positioniert. Die Blockverbindungsstücke 51 sowie
die Rohre 52 haben alle die gleiche Größe.
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Die 3 zeigt
eine zweite Ausführungsform der
Fluidsteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung. Diese Vorrichtung
wird erhalten, indem zwei zusätzliche
Leitungen an der ersten Ausführungsform,
welche in der 1 gezeigt ist, installiert werden.
Unter Bezugnahme auf die 3 werden eine Prozeßgas-D-Leitung
D und eine Prozeßgas-E-Leitung
E an der linken von vier Leitungen, welche dieselben Funktionen
besitzen wie in der ersten Ausführungsform,
installiert, wobei einige Modifikationen in der Prozeßgas-B-Leitung
B und der Prozeßgas-C-Leitung
C gemacht sind.
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Die
Prozeßgas-D-Leitung
D besteht hauptsächlich
aus einem Absperrventil 11, einem Druckregulator 16,
einem Drucksensor 12, einer Absperr-Öffnungs-Vorrichtung 13,
einer Massendurchflußsteuerung 14 und
einem Schaltventil 15.
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Die
Prozeßgas-E-Leitung
E besteht hauptsächlich
aus einer Absperr-Öffnungs-Vorrichtung 13, einer
Massendurchflußsteuerung 14 und
einem Schaltventil 15. Blockverbindungsstücke 20 mit
einem umgekehrt V-förmigen
Kanal, die an der Auslaßseite
der Prozeßgas-B-Leitung
B und an der Einlaßseite
und der Auslaßseite
der Prozeßgas-C-Leitung C
vorgesehen sind, sind in noch zu beschreibender Weise ausgebildet.
weiterhin besitzt das Kanalverbindungsmittel 53 fünf Blockverbindungsstücke 51 mit
I-förmigen
Kanälen
und Rohre 52, welche diese Blockverbindungsstücke 51 miteinander
verbinden.
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In
der in 4 gezeigten Prozeßgas-B-Leitung B sind als obere
Elemente ein Absperrventil 11, ein Druckregulator 16,
ein Drucksensor 12, ein Block 20 mit einem umgekehrt
V-förmigen
Kanal, eine Absperr-Öffnungs-Vorrichtung 13,
eine Massendurchflußsteuerung 14,
ein Schaltventil 15, ein Kanalblock 20 mit einem
umgekehrt V-för-migen
Kanal und ein Filter 17 angeordnet.
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Weiterhin
sind von links nach rechts als untere Elemente angeordnet ein Blockverbindungsstück 32 mit
einem L-förmigen
Kanal, das an das Absperrventil 11 angeschlossen ist und
an dem ein Einlaßverbindungsstück 31 befestigt
ist, ein Blockverbindungsstück 33 mit
einem V-förmigen
Kanal, um das Absperrventil 11 mit dem Druckregulator 16 in
Verbindung zu halten, ein Blockverbindungsstück 33 mit einem V-förmigen Kanal,
um den Druckregulator 16 mit dem Drucksensor 12 in
Verbindung zu halten, ein Blockverbindungsstück 33 mit einem V-förmigen Kanal,
um den Druck sensor 12 mit dem Block 20 mit dem
umgekehrt V-förmigen
Kanal in Verbindung zu halten, ein Blockverbindungsstück 33 mit
einem V-förmigen
Kanal, um den Kanalblock 20 mit der Absperr-Öffnungs-Vorrichtung 13 in
Verbindung zu halten, ein Blockverbindungsstück 33 mit einem V-förmigen Kanal,
um die Absperr-Öffnungs-Vorrich-tung 13 mit
der Massendurchflußsteuerung 14 in
Verbindung zu halten, ein Blockverbindungsstück 33 mit einem V-förmigen Kanal,
um die Steuerung 14 mit einem Schaltventil 15 in
Verbindung zu halten, ein Blockverbindungsstück 33 mit einem V-förmigen Kanal, um das Ventil 15 mit
dem Block 20 mit dem umgekehrt V-förmigen Kanal in Verbindung
zu halten, ein Blockverbindungsstück 33 mit einem V-förmigen Kanal, um
den Block 20 mit dem Filter 17 in Verbindung zu halten,
und ein Blockverbindungsstück 31 mit
einem L-förmigen
Kanal, das an den Filter 17 angeschlossen ist und an dem
ein Auslaßverbindungsstück 34 befestigt
ist.
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Wie
in der 11 gezeigt ist, hat der Block 20 mit
dem umgekehrt V-förmigen
Kanal einen nach oben gerichteten Kanal 20b, um den oberen
Bereich eines umgekehrt V-förmigen
Kanals 20a nach oben zu öffnen.
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Unter
Bezugnahme auf die Prozeßgas-D-Leitung
D, welche in der 5 gezeigt ist, hat ein Auslaßverbindungsstück 36 eine
nach oben gerichtete Öffnung
und ist an der Oberseite eines Blockverbindungsstücks 35 mit
einem V-förmigen
Kanal, welcher mit dem Schaltventil 15 verbunden ist, montiert.
Weiterhin ist die Prozeßgas-E-Leitung
E, welche in der 6 gezeigt ist, an ihrem Einlaß und ihrem Auslaß mit Verbindungsstücken 35, 36 versehen, welche
denselben Aufbau haben wie in der Leitung D, welche in der 5 gezeigt
ist.
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Das
Auslaßverbindungsstück 36 der
Prozeßgas-D-Leitung
D ist an den Block 20, welche den umgekehrt V-förmigen Kanal
besitzt, der Prozeßgas-B-Leitung
B angeschlossen. Das Auslaßverbindungsstück 36 der
Prozeßgas-E-Leitung
E ist an den Block 20 mit dem umgekehrt V-förmigen Kanal
an der Auslaßseite
der Prozeßgas-C-Leitung
C angeschlossen. Das Einlaßverbindungsstück 36 der
Prozeßgas-E-Leitung
E ist mit dem Block 20, der den umgekehrt V-förmigen Kanal
besitzt, an der Einlaßseite
der Prozeßgas-C-Leitung
C angeschlossen.
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Die
zweite Ausführungsform,
welche in der 3 gezeigt ist, kann aus der
ersten Ausführungsform,
welche in der 1 gezeigt ist, erhalten werden,
indem das Kanalverbindungsmittel 50, welches die Absperr-Öffnungs-Vorrichtungen 13 verbindet, zunächst entfernt
wird, die Prozeßgas-D-Leitung
D und die Prozeßgas-E-Leitung
E im angebrachten Zustand an den jeweiligen Nebenbasisplatten 3 an
der Hauptbasisplatte 2 angebracht werden, die Blöcke mit
den umgekehrt V-förmigen
Kanälen
in der Prozeßgas-B-Leitung B und der
Prozeßgas-C-Leitung
C ausgetauscht werden, schließlich
das Kanalverbindungsmittel 53 mit fünf Blockverbindungsstücken 51, welche
einen I-förmigen
Kanal besitzen, und Rohren 52 befestigt wird, und weiterhin
Rohre für
eine Verbindung, soweit sie erforderlich ist, verwendet werden.
Das neue Kanalverbindungsmittel 53 un terscheidet sich von
dem ursprünglichen
Mittel 53 nur in der Anzahl von Blockverbindungsstücken 51,
die I-förmige
Kanäle
besitzen, und von Rohren 53 und kann daher leicht vorbereitet
und befestigt werden.
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Die 7 zeigt
eine dritte Ausführungsform der
Erfindung, welche erhalten wird, indem in der ersten Ausführungsform,
welche in der 1 gezeigt ist, zwei zusätzliche
Leitungen installiert wird, und welche hinsichtlich der Funktionsweise
exakt dieselbe wie die zweite Ausführungsform ist. Anders als
bei der zweiten Ausführungsform
werden die beiden Leitungen, die der ersten Ausführungsform hinzugefügt werden,
nicht nur an der linken Seite der ersten Ausführungsform installiert. Um
die resultierende Vorrichtung leicht verwendbar zu machen, ist die
Prozeßgas-D-Leitung
D zwischen der Prozeßgas-A-Leitung A und der
Prozeßgas-B-Leitung
B installiert, und ist die Prozeßgas-E-Leitung E zusätzlich zwischen der
Prozeßgas-B-Leitung
B und der Prozeßgas-C-Leitung
C installiert. Die Blöcke 20 mit
den umgekehrt V-förmigen
Kanälen,
die in der Leitung E und der Leitung C der zweiten Ausführungsform
vorgesehen sind, sind entfernt, und ein Verteiler-Blockverbindungsstück 53 ist
gemeinsam für
die beiden Leitungen E, C vorgesehen.
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Das
Verteiler-Blockverbindungsstück 54 hat Kanäle 54a,
die im Schnitt umgekehrt V-förmig
sind (siehe 12(a)) und an ihren oberen Bereichen durch
einen Kanal 54 verbunden sind, der sich quer zu der Vorrichtung
erstreckt (siehe 12(b)). Der Kanal 54 hat
einen rech ten Endbereich 55, der mit einem Innengewinde
versehen ist.
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Die
dritte Ausführungsform,
welche in der 7 gezeigt ist, kann aus der
ersten Ausführungsform,
welche in der 1 gezeigt ist, erhalten werden,
indem das Kanalverbindungsmittel 50, welches die Absperr-Öffnungs-Vorrichtungen 13 verbindet, zunächst entfernt
wird, die Prozeßgas-A-Leitung
A und die Prozeßgas-B-Leitung
B, welche an den entsprechenden Nebenbasisplatten 3 fixiert
sind, in diesenfixierten Zustand von der Hauptbasisplatte 2 entfernt
werden, anschließend
die Prozeßgas-A-Leitung A,
die Prozeßgas-B-Leitung
B, die Prozeßgas-D-Leitung
D und die Prozeßgas-E-Leitung
E an den entsprechenden Nebenbasisplatten 3 montiert an
der gewünschten
Position an der Hauptbasisplatte 2 montiert werden, weiterhin
die Blöcke,
welche einen umgekehrt V-förmigen
Kanal besitzen, der Leitung E und der Leitung C durch das Verteiler-Blockverbindungsstück ersetzt
werden, und schließlich
das Kanalverbindungsmittel 53, welches fünf Blockverbindungsstücke 51 mit
I-förmigen
Kanälen
und Rohre 52 aufweist, angebracht werden. Es besteht keine
Notwendigkeit, für
die Verbindung andere Rohre zu verwenden.
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Gemäß der dritten
Ausführungsform
werden einige Prozeßgasleitungen
hinsichtlich ihrer Position verändert,
und wird das Verteiler-Blockverbindungsstück 54 verwendet mit
dem Ergebnis, daß die
Rohre nur verwendet werden, um die Absperr-Öffnungs-Vorrichtungen miteinander
zu verbinden. Die Vorrichtung ist daher leicht zu modifizieren,
weil die Anzahl von Schweißverbindungen
verringert ist, und hat weiterhin den Vorteil, daß sie leicht
zu warten ist, weil die Verrohrung einfach ist.