SU742711A1 - Дозатор жидкости - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, для дозирования фоторезиста в устройствах для нанесения светочувствительного покрытия на полупроводниковые пластины и фотошаблоны.

Известны дозаторы жидкости, содержащие корпус с подпружиненным поршнем и каналами подвода и выпуска, снабженными обратными клапанами, и приводом, а также установленной на валу привода крыльчаткой, расположенной в нижней части корпуса, причем поршень выполнен · с выемкой под крыльчатку и подвижно установлен на жестко укрепленной в центре ₁₅ корпуса вертикальной втулке, выполненной с центральным каналом, соединенным с каналами : подвода и выпуска, при этом сквозь него свободно пропущен вал привода, [1] . _м

Однако этот дозатор имеет сложную конструкцию и не исключает засорения подводящего (впускного) канала. Кроме того, недостатком этого дозатора являет2 ся то, что после окончания цикла выдачи дозы происходит падение капель дозируемой жидкости из выпускного штуцера вследствие того, что часть дозируемой жидкости остается в рабочей камере корпуса и в выпускном : штуцере..

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является дозатор жидкости,- содержащий корпус с рабочей камерой, отделенной от источника давления гибкой разделительной мембраной, магистраль подачи давления, впускной клапан и выпускной канал с запорным клапаном в виде подпружиненной мембраны. На разделительной мембране закреплен дополнительный шток, пропущенный сквозь мембрану и ’установленный с зазором между его торцом и подпружиненной мембраной на выходе [2] .

Недостатком этого дозатора является то, что в процессе эксплуатации происходит засорение впускного канала выпадающими в осадок частицами, вследствие чего нарушается точность дозирования, а также происходит чрезмерная деформация разделительной мембраны , что, наряду с нарушением точности дозирования, ведет к нарушению нормальной работы дозатора и к его поломке.

Целью изобретения является устранение отмеченных недостатков.

Поставленная цель достигается тем, что дозатор снабжен дополнительной ка- ю мерой, соединенной с впускным каналом и сообщенной с рабочей камерой посредством клапана, запорный элемент которого закреплен на штоке разделительной мембраны и установлен в дополнительной ка- 15 мере.

А также тем, что запорный элемент клапана выполнен в виде эластичного полого корпуса, армированного'пластинчатыми пружинами. ²⁰

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен дозатор жицкоста в разрезе; на фиг. 2 - запорный элемент клапана в разрезе; на фиг. 3разрез А-А на фиг. 2. Дозатор жид- - ²⁵ кости содержит корпус 1, крышку 2, крышку 3 со штуцером 4, разделительную мембрану 5 со штоком 6, выпускной канал 7 и впускной канал 8, соединенный с емкостью 9 для дозируемой жидкости. Емкость 9 снабжена штуцером 10 для соединения с магистралью подачи давления. На штоке 6 закреплен выполненный в виде эластичного полого конуса запорный элемент 11, армированный пластинчатыми пружинами 12 (см, фиг. 2 и 3), который вместе с пружиной 13 и посадочным гнездом 14, выполненным в перегородке корпуса 1, образует клапан, при помощи которого дополнительная камера А, обра- ⁴⁰ зованная корпусом 1 и крышкой 2, сообщается с рабочей камерой Б, образованной корпусом 1 и разделительной мембраной 5. Крышка 3 и разделительная мембрана 5 образуют камеру В, которая при помощи штуцера 4 соединяется с магистралью подачи давления. Впускной канал 8 снабжен насадкой 15 с капиллярными отверстиями 16.

Дозатор жидкости работает следую- ⁵⁰ шим образом.

Перед началом работы камеры А и Б заполняют дозируемой жидкостью. Для этого в камеру В через штуцер 4 подают сжатый воздух, а в емкость 9 через штуцер 10 подают под давлением инертный газ или осушенный и очищенный воздух (в зависимости от требований техно логического процесса). При подаче давления в камеру В разделительная мембрана 5 со штоком 6 и запорным элементом 11 перемещается влево (по чертежу) и дозируемая жидкость, поступающая под давлением из емкости 9, через впускной канал 8 заполняет камеры А, Б и выпускной канал 7. После того, как жидкость потечет из выпускного канала 7, подачу сжатого воздуха в камеру В прекращают и соединяют ее с атмосферой. Под действием пружины 13 разделительная мембрана 5 возвращается в исходное положение, а запорный элемент 11 перекрывает отверстие 14 в перегородке корпуса 1. Затем осуществляется непосредственное дозирование.

При подаче через штуцер 4 пневмоимпульса в камеру В разделительная мембрана 5 вместе со штоком и закрепленным на нем запорным элементом 11 перемещается влево (по чертежу). При этом под действием перемещающегося запорного элемента 11 жидкость из камеры А вытесняется во впускной канал 8 и промывает капиллярные отверстия 16, выполненные в насадке 15, от прилипших частиц осадка. Под действием давления инертного газа, подаваемого в емкость 9 через штунер 10, жидкость из емкости 9 через капиллярные отверстия 16 в насадке 15 подается в дополнительную емкость А и далее через отверстие' 14, выполненное в перегородке корпуса 1, поступает в камеру Б и из нее вытесняется через вы.пускной канал 7 в тару. После выдачи определенной дозы, величина которой при заданных проходных сечениях впускного и выпускного каналов и при определенном постоянном давлении инертного газа в емкости 9 определяется длительностью пневмоимпульса, подаваемого в камеру В, подача сжатого воздуха, в камеру В прекращается и она соединяется с атмосферой. Под действием пружины 13 разделительная мембрана с закрепленными на ней штоком 6 и запорным элементом 11 возвращается в исходное положение. В момент Касания конической поверхностью ’запорного клапана 11 посадочного гнезда отверстия 14 выдача дозы прекращается. При дальнейшем перемещении разделительной мембраны 5 вправо (по чертежу) эластичный запорный элемент 11 деформируется и перемещение разделительной мембраны 5 продолжается до тех пор, пока торец цилиндрической части эластичного элемента 11 не упрется в перегородку корпуса 1.

7427.

За счет этого дополнительного перемещения разделительной мембраны 5 вправо (по чертежу) объем рабочей камеры Б увеличивается, благодаря чему происходит подсасывание дозируемой жидкости из j выпускного канала 7, Дополнительный ход разделительной мембраны 5 регулируется таким образом, чтобы при ее обратном ходе обеспечивалось подсасывание дозируемой жидкости в выпускном канале 7 на 10 0,5-1 см от его выходного конца. Для последующей выдачи дозы жидкости в камеру В снова подают пневмоимпульс заданной длительности, и никл повторяется,

Дозатор предотвращает засорение 15 впускного канала выпадающими в осадок частицами, за счет чего повышается точность дозирования и сокращается рабочее время, необходимое на выполнение профилактических работ по промывке впуск- 20 ного канала дозатора. Кроме того, конструкция дозатора полностью исключает падение капель дозируемой жидкости из выпускного канала, так как остатки жидкости, находящейся в выпускном канале, подсасываются при дополнительном обратном ходе разделительной мембраны и удерживаются в нем атмосферным давлением.

L1 6

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к измерительно технике и может быть использовано, в частности, дл  дозировани  фоторезиста в устройствах дл  нанесени  светочувст .нательного покрыти  на полупроводниковые пластины и фотошаблоны. Известны дозаторы жидкости, содержащие корпус с подпружиненным поршнем и каналами подвоца и выпуска, снабженными обратными клапанами, и приводом, а также установленной на валу привода крыльчаткой, расположенной в нижней части корпуса, причем поршень выполнен с выемкой под крыльчатку и подвижно уо . тановлен на жестко укрепленной в центре корпуса вертикальной втулке, выполненно с центральным каналом, соединенным с канапами : подвода и выпуска, при этом жвозь него свободно пропущен вал привода , l . Однако этот дозатор имеет сложную конструкщцо и не исключает засорени  подвод щего (впускного) канала. Кроме того, недостатком этого дозатора  вл ет с  то, что после окончани  цикла выдачи дозы происходит падение капель дозируемой жидкости из выпускного штуцера вследствие того, что часть дозируемой жидкости остаетс  в рабочей камере корпуса и в выпускном : штуцере.. Наиболее близким к за вл емому по технической сушност  и достигаемому результату  вл етс  дозатор жидкости,- содержащий корпус с рабочей камерой, отделенной .от источника давлени  гибкой разделительной мембраной, магистраль подачи давлени , впускной клапан и выпускной канал с запорным клапаном в виде подпружиненной мембраны. На разделительной мембране закреплен дополнительный шток, пропущенный сквозь мембрану и установленный с зазором между его торцом и подпружиненной мембраной на выходе 2 . Недостатком этого дозатора  вл етс  то, что в процессе эксплуаташ1И происходит засорение впускного канала вьшадаюшими в осадок частицами, вследствие чего нарушаетс  точность дозировани , а также происходит чрезмерна  деформаци  разделительной мембраны , что, нар ду с нарушением точности аоа1ровани , ведет к нарушению нормальной работы дозатора и к его поломке. Целью изобретени   вл етс  устранение отмеченных недостатков. Поставленна  цель достигаетс  тем, что дозатор снабжен дополнительной камерой , соединенной с впускным каналом и сообщенной с рабочей камерой посредством клапана, запорный элемент которог закреплен на штоке разделительной мембраны и установлен в дополнительной камере . А также тем, что запорный элемент клапана вьшолнен в виде эластичного полого корпуса, армированногопластинчаты ми пружинами. Сущность изобрете ш  по сн етс  чертежами , где на фиг. 1 изображен дозатор жиикоста в разрезе; на фиг. 2 - запорный элемент клапана в разрезе; на фиг. 3 А-А на фиг. 2. Дозатор жидкости содержит корпус 1, крышку 2, кры ку 3 со штуцером 4, разделительную мембрану 5 со 6, вьшускной канал 7 и впускной канал 8, соединенный с емкостью 9 дл  дозируемой жидкости. Ем кость 9 снабжена штуцером 10 дл  соеди нени  с магистралью подачи давле ш . На штоке 6 закреплен выполненный в шде эластичного полого конуса запорный элемент 11, армированный пластинчатыми пружинами 12 (см, фиг. 2 и 3), который вместе с пруншной 13 и посадо шым гнездом 14, выполненным в перегородке корпуса 1, образует клапан, при помощи которого дополнительна  камера А, образованна  корпусом 1 и крышкой 2, сообщаетс  с рабочей камерой Б, образованной корпусом 1 и разделительной мем раной 5. Крышка 3 и разделительна  мембрана 5 образуют камеру В, при помощи штуцера 4 соедин етс  с магистралью подачи давле1ш . Впускной канал 8 снабжен насадкой 15 с капилЛ51рными отверсш ми 16. Дозатор жидкости работает следующим образом. Перед началом работы камеры А и Б заполн ют дозируемой жидкостью. Дл  этого в В через штуцер 4 под&ют сжатый воздух, а в емкость 9 через штуцер 10 подают под давлением инерт ный газ или осушенный и очищенный воэ дух (в зависимости от требований техно7 14 логического процесса). При подаче.- давлени  в камеру В разделительна  мембрана 5 со штоком 6 и запорным элементом 11 перемещаегс  влево (по чертежу) и дозируема  жидкость, поступающа  под давлением из емкости 9, через впускной канал 8 заполн ет камеры А, Б и Ьыпускной канал 7. После того, как жидкость потечет из выпускного канала 7, подачу сжатого воздуха в камеру В прекращают и соедин ют ее с атмосферой. Под действием пружины 13 разделительна  мембрана 5 возвращаетс  в исходное положение, а запорный элемент 11 перекрывает отверстле 14 в перегородке корпуса 1. Затем осуществл етс  непосредственное дозирование. При подаче через штуцер 4 пневмоимпульса в камеру В разделительна  мембрана 5 вместе со штоком и закрепленным на нем мгаэрным элементом 11 перемещаетс  влево (по чертежу). При этом под действием перемещающегос  запорного элемента 11 жидкость из камеры А вытесн етс  во впускной канал 8 и промывает капилл рные отверсти  16, выполненные в насадке 15, от прилипших частиц осадка. Под действием давлени  инертного газа, подаваемого в емкость 9 через штуцер 10, жидкость из емкости 9 через капилл рные отверсти  16 в насадке 15 подаетс  в дополнительную емкость А и далее через отверстие 14, выполненное в перегородке корпуса 1, поступает в камеру Б и из нее вытесн етс  через вы .пускной канал 7 в тару. После выдачи определенной дозы, величина которой при заданных проходных сечени х впускного и вьшускного каналов и при определенном посто нном давлении инертного газа в емкости 9 определ етс  длительностью пневмоимпульса, подаваемого в камеру В, подача сжатого воздуха, в камеру В прекращаетс  и она соедин етс  с атмосферой. Под действием пружины 13 разделительна  мембрана с закрепленными на ней штоком 6 и запорным элементом 11 воз ащаетс  в исходное положение. В момент Касани  конической поверхностью запорного клапана 11 посадочного гнезда отверсти  14 выдача дозы прекращаетс . При дальнейшем перемещении разделительной мембраны 5 вправо (по чертежу) эластичный запорный элемент 11 деформируетс  и перемещение разделительной мембраны 5 продолжаетс  до тех пор, пока торец цилиндрической части эластичного элемента 11 не упретс  в перегородку корпуса 1. За счет этого доиолнительного перемещени  разделительной мембраны 5 вправо (по чертежу) объем рабочей камеры Б ув личиваетс , благодар  чему происходит подсасывание дозируемой жидкости из выпускного канала 7. Дополнительный ход разделительной мембраны 5 регулируетс  таким образом, чтобы при ее обратном ходе обеспечиЕ5алось подсасывание дози- руемой жидкости в вьшускном канале 7 на 0,5-1 см от его выходного конца. Дл  последующей выдачи дозы жидкости в камеру В снова подают пневмоимпульс заданной длительности, и никл повтор етс  Дозатор предотвращает засорение впускного канала выпадающими в осадок частицами, за счет чего повышаетс  точность дозировани  и сокращаетс  рабочее врем , необходимое на выполнение профилактических работ по промывке впускного канала дозатора. Кроме того, KOHCI рукци  дозатора полностью исключает падение капель дозируемой жидкости из выпускного канала, так как остатки жидкости , наход щейс  в выпускном канале, подсасываютс  при дополнительном обратном ходе разделительной мембраны и удер живаютс  в нем атмосферным давлением. Формула изобретени  1. Дозатор жидкости, содержащий корпус с рабочей камерой, отделенной от источника давлени  гибкой разделительной мембраной со штоком, магистраль подачи давлени , впускной и выпускной каналы, от ли чаюши йс  тем, что, с целью повышени  точности до 1ровани  и сокращени  рабочего времени, он снабжен дополнительной камерой, соединенной с впускным каналом и сообщенной с рабочей камерой посредством кЛапана запорный элемент которого закреплен на штоке разделительной мембраны и установлен в дополнительной камере. 2. Дозатор жидкости по п. 1, о т  ичающийс  тем, что. запорный элемент клапана вьтолнен в виде эластичного полого конуса, армированного плас-шнчатыми пружинами. Источники информации, прин тые во в шма1ше при экспертизе 1.Авторское сшдетельство СССР № 550532, кл. G 01 F 13/00, 1975.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 574618, кл. 6 О1 F 11/00, 1976 (прототип).