(57)【要約】      （修正有）【課題】液体の定量供給用空気圧式装置の作動、及びその作動に適した空気圧式装置を提供する。【解決手段】空気圧式装置は吸気弁１０により圧縮空気源へ、そして排気弁１１により周辺装置へ接続される圧力タンク８を有する。液体供給のため、圧力パルスは液体が入っている液体容器４へ加えられ、その中で圧力タンク８は切り替え弁１７を介して一時的に液体容器４へ接続される。圧力パルスの終了後で、圧力タンク８を支配する圧力は、圧力パルスの間に達成されるべき設定圧力より大きい値に増加する。【選択図】図１
2006290465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の入った液体容器(４)からの液体の定量供給用空気圧式装置の操作方法であって、液体の一部を供給するための液体容器（4）に圧力パルスを加えるため、圧力タンク(８)へ液体容器（4）を一時的に接続し、ここで圧力パルスは圧力レベルｐＢ１へ到達するステップ、そして液体容器(４)が圧力タンク(８)から切り離された後、圧力タンク(８)を支配する圧力を圧力レベルｐＢ１より大きい圧力レベルｐＴ２へ増加させるステップからなる方法。
【請求項２】
圧力レベルｐＢ１は液体容器(４)が圧力タンク(８)から切り離される前に測定され、そして圧力レベルｐＴ２は圧力レベルｐＢ１が統計的平均で同一値を達成するように調整されることを特徴とする請求項１による方法。
【請求項３】
圧力レベルｐＢ(ｔ)は時刻ｔ及び下記積分の計算値の関数として液体容器(４)の中又はこれに近い場所で測定され、
2006290465.tif 000008
ここで時刻ｔ１の圧力レベルｐＢ(ｔ)は第一既定閾値を上回り、そして時刻ｔ２で第二既定閾値以下に下がり、そして関数ｇ(ｐＢ)は任意の重み関数であり、そして圧力レベルｐＴ２は積分値が統計的平均で同一値を達成するように調整されることを特徴とする請求項１による方法。
【請求項４】
圧力タンク(８)は吸気弁(１０)により圧縮空気源へ、及び排気弁(１１)により周辺装置と接続可能であり、吸気弁(１０)は圧力タンク(８)及び圧縮空気源の間の接続を遮断し、そして排気弁(１１)は圧力タンク(８)及び周辺装置の間の接続を遮断し、一方圧力タンク(８)は液体容器(４)へ接続されることを特徴とする、請求項１から３のいずれかによる方法。
【請求項５】
圧力タンク(８)の圧力を圧力レベルｐＴ２以上へ増加させるために、吸気弁(１０)により圧縮空気源へ圧力タンク(８)を接続させるステップ、
圧力タンク(８)を圧縮空気源から切り離すステップ、
排気弁(１１)により周辺装置と圧力タンク(８)を接続し、そして圧力レベルがその設定値ｐＴ２へ到達した場合、周辺装置から圧力タンク(８)を切り離すステップ、
の各ステップにより圧力タンク(８)の圧力レベルが圧力レベルｐＴ２へ設定されることを特徴とする請求項４による方法。
【請求項６】
出力(３)及び、
圧力タンク（8）、
圧力タンク(８)及び圧縮空気源の間に配置される吸気弁(１０)、
圧力タンク(８)及び周辺装置の間に配置される排気弁(１１)、
圧力タンク(８)及び出力(３)の間に配置される第一切換え装置(１７)、及び
制御装置は、吸気弁(１０)が圧力タンク(８)及び圧縮空気源の間の接続を遮断し、そして排気弁(１１)は圧力タンク(８)及び周辺装置の間の接続を遮断し、一方第一切り替え弁(１７)は圧力タンク(８)を液体容器(４)へ接続し、
吸気弁(１０)、排気弁(１１)及び第一切り替え弁(１７)を制御する制御装置(２０)、からなる空気圧式装置。
【請求項７】
切り替え弁（１８）が第一切り替え弁(１７)を真空タンク（１３）又は周辺空気と接続し、真空タンク(１３)、及び第一切り替え弁(１７)及び真空タンク(１３)の間に配置される第二切り替え弁（１８）から更になる請求項６による空気圧力式装置。
【請求項８】
圧力タンク(８)及び第一切り替え弁(１７)の間に配置される絞り(２２)から更になる請求項６又は７による空気圧式装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体の定量供給用空気圧式装置の、そして特に半導体チップを基板上へ取り付ける場合、基板に既定量の接着剤を付けるため、使用される空気圧式装置の作動法に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような空気圧式装置は粘度の高い、粘着性の、化学的に活性な液体の定量供給に適する。機械ポンプに比べ、それは磨耗が少なく、清掃がより容易な利点を有する。しかし供給される液体量は、例えば特願平１１−２１７９０８に記述されるような機械ポンプの場合のように容積で決められないという欠点がある。「定量供給」という言葉は各回毎に液体の既定量又は一部が供給されることを意味する。
【０００３】
半導体チップの取り付けに関し、銀片を含むエポキシベースの接着剤がしばしば使用される。接着剤は接着剤を分割して射出するため空気圧式装置からの圧力パルスが加えられる注射器に配置される。接着剤の適用は、接着剤がにじみ出し、そして基板上に堆積される数個の開口部を有する分配ノズルにより行われるか、又は接着剤がにじみ出る単一開口部を有する書き込みノズルにより行われる。書き込みノズルは二つの水平方向へ移動する駆動システムにより既定経路に沿って誘導され、それにより堆積された接着剤が基板上に既定の接着パターンを形成する。水平二方向へ動く書き込みノズルを持った半導体取り付け装置は、例えばＥＰ１，４３２，０１３で知られる。接着剤の供給は空気圧式装置が書き込みノズルの書き込み移動の間、継続する圧力パルスを生成することで行われる。空気圧式装置はこの適応のため使用される明細書米国特許Ｎｏ．５，１９９，６０７及び米国特許Ｎｏ．５，２７７，３３３で知られる。これらの装置は圧力タンクを含み、その圧力レベルは圧力調節器により調節される。これらの装置は二つの著しい欠点を有する。
‐供給される液体量は注射器の空洞の度合いに左右される。供給液量を一定に保つため、圧力パルスの長さを変更する。これは書き込みノズルの書き込み移動との協調を妨げる。
‐圧力調節器が圧力パルスの開始時に圧力タンクに発生する圧力損失を補償しようとするので、液体供給の間に圧力パルスの圧力レベルが変化する。
【発明の開示】
【０００４】
本発明の目的は液体の定量供給のための空気圧式装置、そして／又は液体容器の空洞の度合いに左右されない液体部分を供給するこのような空気圧式装置の作動法を開発することである。
【０００５】
液体の定量供給用空気圧式装置は、第一弁を介して圧縮空気源へ及び第二弁を介して周辺装置へ接続される圧力タンク、さらに圧力タンクを支配する圧力を測定し、そしてその出力信号が二つの弁により圧力タンクを支配する圧力を調整又は調節するために使用される圧力センサからなる。更に空気圧式装置は、液体が流れ出るか又はこぼれることを防ぐため、少なくとも圧力パルス間のより長い休止時間に、液体の入った容器へ接続される真空タンクを含む。液体供給のため、液体容器は一時的に圧力タンクへ接続され、即ち圧力パルスは液体容器へ加えられる。重要な要求は液体容器中の圧力レベルｐＢは圧力パルスの間は出来る限り一定であることである。一方本発明はこのような空気圧式装置の作動に関する。本発明による作動法は圧力パルス終了後の圧力タンクを支配する圧力は、圧力パルスの間に維持されるべき圧力レベルｐＢ１より大きい圧力レべルｐＴ２へ増加することを特徴とする。従って液体の一部を供給するための液体容器へ圧力パルスを加えるため、圧力容器は一時的に圧力タンクへ接続される。圧力タンクから液体容器を切り離した後、圧力タンクを支配する圧力は圧力レベルｐＢ１より大きい値の圧力レベルｐＴへ増加する。これにより以下の挙動が発生する：圧力パルスの開始時、圧力タンクの圧力は低下し、一方液体容器の圧力は圧力容器の圧力迄増加し、そして液体容器の圧力はそれと同一となりそして本質的に一定の圧力レベルを達成する。圧力レベルｐＴ２は液体容器中の圧力が−統計的平均で−所望の設定値ｐＢ１を達成するように選択される。本発明による作動は圧力タンクを支配する圧力が絶えず調節される空気圧装置、更に圧力タンクを支配する圧力の圧力調節が液体供給の間、即ち圧力パルスの間停止される空気圧式装置でも可能である。従って本発明によると、圧力タンクを支配する圧力が絶えず調節される空気圧式装置について、圧力パルスの間、圧力は値ｐＢ１に調節され、そして圧力パルス間の休止中に値ｐＴ２へ調節される。しかし本発明は、圧力パルスの終了後圧力タンクを支配する圧力は値ｐＴ２へ増加する空気圧式装置で、そして液体供給の間、即ち圧力パルスの間圧力タンクを支配する圧力が調節も調整もされない空気圧式装置で特によく実施することができる。そのため次の圧力パルスが液体容器に加えられる前毎に圧力タンクの圧力は値ｐＴ２に想定される。
【０００６】
本発明による作動は更なる任意の測定により改善できる。第一は即ち圧力センサが圧力確立後に達成される圧力レベルｐＢ１，ｉｓｔを測定し、そして次の圧力パルスの開始前の圧力タンクを支配する圧力ｐＴ２が次回（又は統計的平均で）圧力レベルｐＢが既定の設定値ｐＢ１を達成するように調整されることである。液体容器を空にする結果としての圧力レベルｐＢ１，ｉｓｔの変化は従って防がれる。第一の測定の代案として使用される第二の測定は、圧力パルスの間、液体容器（又は空気圧式装置の出力）の圧力進行の測定、圧力の時間積分の計算、次いで圧力の時間積分が統計的平均で一定に維持されるように次の圧力パルスの開始前に圧力タンクで達成されるべき圧力ｐＴ２を調整することから構成される。圧力タンクを支配する圧力が調整されていないが、設定されている空気圧式装置で、第三の測定は、圧力パルスの終了後毎に、所望圧力より高い圧力が第一に圧力タンクに生成され、次に圧力が所望の値に減少することにある。このように圧力タンクに設定されるべき圧力レベルの精度は特に比較的低い圧力レベルで増加できる。
【０００７】
従って本発明は一方では液体の定量供給のための空気圧式装置の作動に関し、これにより空気圧式装置は吸気弁により圧縮空気源へ、そして排気弁により周辺装置へ接続される圧力タンクを有し、これにより液体供給のため、圧力タンクは切り替え弁を介して液体の入った液体容器へ一時的に接続され、これにより液体供給の前に圧力タンクの圧力は液体供給の間、維持されるべき設定値より大きい値へ増加する。
【０００８】
更に、圧力タンク内又は圧力タンクと液体容器間の接続ライン内又は液体容器内で液体供給の終了に向かって上昇する圧力レベルｐＢ１を測定し、そして連続作動の間に圧力レベルｐＢ１が統計的平均で同一値を達成するように、測定された圧力レベルｐＢ１を考慮して次の液体供給の前に圧力タンク内に達成されるべき圧力の設定値を決定し調整することが望ましい。
【０００９】
特に、液体容器の圧力レベルｐＢ（ｔ）は時刻ｔ及び積分
2006290465.tif 000003
の計算値の関数として測定されることが望ましく、これにより時刻ｔ１での圧力レベルｐＢ（ｔ）が第一の既定閾値を越え、そして時刻ｔ２で第二の既定閾値以下へ低下し、ここで関数ｇ（ｐＢ）は任意の重み関数であり、そして次の液体供給前に圧力タンクに達成されるべき圧力ｐＴの設定値は、連続作動で積分が統計的平均で同一値を達成するように積分を考慮して決定し、調整される。
【００１０】
一方本発明は、圧力タンク、圧力タンクと圧縮空気源の間に配置された第一吸気弁、圧力タンクと周辺装置間に配置された第一排気弁、真空タンク、真空タンクと周辺装置間に配置された第二吸気弁、真空タンクと真空源の間に配置された第二排気弁、圧力タンクと空気圧式装置の出力間に配置された第一切り替え弁、及び第一吸気弁が圧力タンクと圧縮空気源の間の接続を遮断し、そして第一排気弁が圧力タンクと周辺装置の間の接続を遮断し、一方、圧力に関し第一切り替え弁が圧力タンクを液体容器へ接続するようにプログラムされた制御装置、からなる空気圧式装置に関係する。
【００１１】
このような空気圧式装置で、液体供給の終了時、圧力タンクの圧力レベルは、圧力が最初、設定値以上に上昇し次に設定値へ低下するように、圧力タンクは最初、吸気弁により圧縮空気源へ接続され、次に排気弁により周辺装置へ接続されるように設定されることが望ましい。
【００１２】
空気圧式装置は第一切り替え弁と真空タンクの間に配置される第二切り替え弁からなることが望ましい。
【００１３】
圧力反射を避けるため、圧力タンクと第一切り替え弁の間に配置された絞りがあることが望ましい。
【００１４】
以下に、本発明は空気圧式装置の実施例及び図面に基づき、より詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は上で説明した本発明による方法を実施するのに特に適した液体の定量供給のための本発明１による空気圧式装置の概略図を示す。装置１は外部の圧縮空気源により生成される圧縮空気の供給のための入力２、及びチューブを介して液体容器４へ接続される出力３を含む。装置１は３個の下位機能を実行する３個の空気圧式下位グループ５〜７から構成される。第一下位グループ５は液体供給に必要な上限圧力レベルを生成する。第二下位グループ６は液体がこぼれることを防ぐための保持真空を生成する。第三の下位グループ７は液体供給を制御する。
【００１６】
第一下位グループ５は圧力タンク８、圧力タンク８を支配する圧力ｐＴ測定用第一圧力センサ９、圧力確立用吸気弁１０及び圧力タンク８の圧力低下用排気弁１１からなる。吸気弁１０は圧力タンク８を入力２へ接続する。排気弁１１は圧力タンク８を周辺空気と接続する。第一下位グループ５は更に弁１０と１１の制御用駆動装置及び圧力センサ９により提供される圧力信号を評価するための評価回路から更になる。
【００１７】
第二下位グループ６は入力２に接続され、従って真空を生成するため圧縮空気を供給されるベンチュリノズル１２、真空タンク１３、真空を低下させるための吸気弁１４及び真空タンク１３の真空を増加させるための排気弁１５及び真空又は真空タンク１３の低い圧力を測定するための圧力センサ１６からなる。吸気弁１４は真空タンク１３を周辺空気と接続する。排気弁１５は真空タンク１３をベンチュリノズル１２へ接続する。第二下位グループ６は更に弁１４と１５を制御するための駆動装置、及び第二圧力センサ１６により供給される出力信号評価用評価回路から更になる。
【００１８】
第三下位グループ７は圧力タンク８又は真空タンク１３を空気圧式装置１の出口３と接続する第一切り替え弁、第一切り替え弁１７と真空タンク１３間に配置され、そして周辺空気を介して、液体容器４の圧力低下を可能とする第二切り替え弁１８、及び出力３又は液体容器４に配置される第三圧力センサ１９からなる。第三下位グループ７はまた二つの切り替え弁１７と１８の制御用駆動装置及び第三圧力センサ１９により提供される出力信号評価用評価回路からなる。
【００１９】
弁１０、１１、１４、１５、１７、及び１８は以下の特徴により特徴づけられる。
−それらは２つの弁位置ＡおよびＢのみを有する弁であり、電源供給不可時に、既定の弁位置、即ち位置Ａのように図１に図示される弁位置を想定する。
−それらは二つの間で切り替え時間を有し、長くても４ミリセカンド前後である瞬時作動又は高速弁である。
【００２０】
制御装置２０は空気圧式装置１を制御する。制御装置２０は空気圧式装置１の作動がマスターインスタンスから制御できるようにインタフェース２１を含む。本発明１による空気圧式装置は、基板上に接着剤を供給するため、半導体チップの取り付け用自動組み立て機上での使用のため開発された。自動組み立て機は基板へ接着剤が供給される払い出しステーション及び半導体チップが基板上へ配置される接着ステーションからなる。払い出しステーションは払い出しノズル又は可動書き込みノズルを含む。接着剤供給の間に、払い出しノズルは静止し、書き込みノズルは書き込み移動を行う。接着剤の入った液体容器４は払い出しステーション上に静止して配置されるか又は基板上で書き込みノズルを移動させる書き込みヘッド上に取り付けられる。液体容器４の出力は直接又はチューブを介して払い出しノズルへ又は書き込みノズルへ接続される。空気圧式装置１の出力３はチューブを介して液体容器４へ接続される。自動組み立て機はインターフェース２１を介して空気圧式装置１の作動に必要なデータを制御装置２０へ伝送するコンピュータにより制御される。
【００２１】
空気圧式装置１は名前を付けられた３個の下位グループ５〜７から構成される。二つの切り替え弁１７と１８は液体容器４へ極力近く配置される。空間の理由で圧力タンク８を持った第一下位グループ５及び真空タンク１３を持った第二下位グループ６は二つの切り替え弁１７と１８からある距離を置いて設置される。空気圧式装置１のこの分散構造は圧力タンク８と第一切り替え弁１７の間の接続ラインで発生する反射により起こる好ましくない圧力波をもたらす。このため圧力タンク８での反射を防ぐため圧力タンク８に近い接続ラインへ絞り２２を組み込むことが有利である。定義によると絞り２２は接続ライン中でテーパが付いており、その必要程度は経験的に決定することが最もよい。
【００２２】
空気圧式装置１は、電源供給不可の場合、第二切り替え弁１８を除いて全ての弁は位置Ａを想定し、一方第二切り替え弁１８は最初位置Ｂを想定し、そして液体容器４の過圧力が、液体容器４が真空タンク１３へ接続される前に最初に周辺装置へ減圧されるように、既定時間終了後に位置Ａを想定する。
【００２３】
更に、制御装置２０は、圧力供給不可を示唆する圧力タンク８の圧力又は真空タンク１３の真空が確立できない場合を検出し、次に第二切り替え弁１８が最初に位置Ｂを想定し、そして既定時間が終了した後だけ位置Ａを想定する前のように、しかし圧力供給不可の場合でさえ液体がこれにより流出しないように全ての弁を位置Ａへ移動させるようにプログラムされる。
【００２４】
空気圧式装置１は二つの状態ＶとＰを想定する。状態Ｖでは、それは出力３に保持真空を供給し、状態Ｐでは、出力３に圧縮空気を供給する。以下に状態Ｖから状態Ｐへの変化で始まるサイクルについて述べる、即ちこのサイクルは圧力パルスを加えることで始まる。状態Ｖで、弁１０、１１、１４、１５、１７及び１８は弁位置Ａのような図１に表示する位置にある。変化のための信号は適切なタイミングで、自動組み立て機のコンピュータから制御装置２０へ伝送されるとすぐに以下のステップが実行される：
１．切り替え弁１７は位置Ａから位置Ｂへ変化する：圧力に関して液体容器４は液体容器４の圧力ｐＢが増加し、そして殆ど一定圧力レベルｐＢ１を達成するようにここで圧力タンク８へ接続される。
【００２５】
真空タンク１３はここで液体容器４から切り離され、そして次の動作準備をする。圧力パルスの終了時、液体容器４から放出されるべき空気は真空タンク１３にのみ流入するが、ベンチュリノズル１２を介しては放出されないので真空タンク１３の圧力は毎回少し増加する。真空タンク１３は従って以下の如く空にされる：
２Ａ．排気弁１５は位置Ａから位置Ｂへ変化する：圧力に関して真空タンク１３はここで真空タンク１３の真空が再度増加するように、ベンチュリノズル１２へ接続される。２Ｂ．第二圧力センサ１６からの出力信号は、真空が既定値ｐV１へ到達したことを示すや否や、排気弁１５は位置Bから位置Ａへ戻るように変化する。その後吸気弁１４は位置Ａから位置Ｂへ変化する：圧力に関して、真空タンク１３はここで真空タンク１３の真空が再度低下するように、周辺装置へ接続される。
２Ｃ．第二圧力センサ１６からの出力信号は、真空タンク１３の真空が既定値ｐＶ２へ到達したことを示すや否や、吸気弁１４は位置Ｂから位置Ａへ変化する。
【００２６】
真空タンク１３で、その圧力が圧力レベルｐＶ２である真空がここで支配する。
【００２７】
圧力パルスの任意の時間が終了するや否や、空気圧式装置１は状態Ｐから状態Ｖへ変化する。
３．変化の前に、圧力タンク８の圧力レベルは第一圧力センサ９により測定され、そして値ｐＢ１として記憶される。
４．第二切り替え弁１８は位置Ａから位置Ｂへ変化する。このステップもまた早くに即ちステップ１の直後に行われる準備ステップである。
５．第一切り替え弁１７は位置Ｂから位置Ａへ変化する：液体容器４と圧力タンク８の間の接続は遮断される。第二切り替え弁１８は位置Ｂにあるので、圧力に関しては液体容器４はここで周辺装置へ接続される。液体容器４を支配する過圧力は従って真空タンク１３を使わずに低下される。ステップ４及び５を交互に適用することにより誤差により生ずる二つの切り替え弁１７と１８の切り替え遅れに関係なく、液体容器は過圧力が低下する前に真空タンク１３へ簡単に接続しないことを保障する状態Ｐはここで終了し、そして液体容器４の圧力が周辺装置を支配する圧力へ低下する迄継続する移行フェーズＴが続く。
【００２８】
液体容器４において、保持真空の増加が起こり、そして同時に圧力タンク８は次の圧力パルスの供給準備をする。
【００２９】
出力３を支配する圧力ｐＢは第三圧力センサ１９により監視される。
６Ａ．圧力センサ１９の出力信号は圧力ｐＢがほとんど周辺装置の圧力レベルへ低下したことを示すや否や、第二切り替え弁１８は位置Ｂから位置Ａへ変化する。液体容器４はここで圧力タンク１３へ接続される。液体容器４の圧力は従って殆ど真空タンク１３を支配する圧力へ低下する。
６Ｂ１．吸気弁１０は位置Ａから位置Ｂへ変化する。圧縮空気はここで圧力タンク８へ供給される。圧力タンクを支配する圧力ｐＴは第一圧力センサ９により絶えず測定される。圧力センサ９の出力信号が圧力ｐＴは圧力が既定値ｐＴ１へ到達したことを示すや否や、吸気弁１０は位置Ｂから位置Ａへ戻るように変化する。
６Ｂ２．排気弁１１は位置Ａから位置Ｂへ変化する：圧力に関して圧力タンク８はここで圧力ｐＴが再度低下するように周辺装置と接続される。
６Ｂ３．圧力センサ９の出力信号は、圧力が既定値ｐＴ２へ到達することを示すや否や、排気弁１１は位置Ｂから位置Ａへ戻るよう変化する。圧力ｐＴ２はここで圧力タンク８を支配する。ステップ３で測定された値ｐＢ１により、値ｐＴ２は
ｐＴ２＝ｐＢ１+Δｐ
と設定されることが望ましく、これにより値△ｐは圧力レベルｐＢ１が既定設定値を達成するように制御装置２０により決定される
【００３０】
空気圧式装置１はここで状態Ｖにあり、そして次の圧力パルスの供給準備をしている。
【００３１】
６Ｂ３への説明されたプロセスステップ１は空気圧式装置１の最適作動を定義する。本発明による作動についての最も重要な要因は二つの弁１０と１１が位置Ａにあり、そして空気圧式装置１が状態Ｐにある場合は、圧力タンク８の圧力が圧力パルスの間に再調整されないように位置Ａに留まる。ステップ２Ｂ、２Ｃ、３、６Ｂ２および６Ｂ３は省略できる。序文で引用した米国特許Ｎｏ．５、１９９、６０７又は米国特許Ｎｏ．５、２７７、３３３による空気圧式装置は、圧力タンクの圧力調節が圧力パルスの間停止されている場合は、本発明による動作法により作動できる。しかしこの測定から離れてそれらの動作は更に改善できる。これは更に以下で説明される。
【００３２】
真空タンク１３の真空の設定は又色々な方法で行うことが出来、特に真空タンク１３の真空は絶えず調節される。圧力パルス終了時の液体容器４の圧力低下もまた別の方法で行うことが出来る。
【００３３】
図２は真空タンク１３を支配する圧力ｐｖの時間曲線、圧力タンク８を支配する圧力ｐＴ及び上に説明したステップにより作動中に達成される液体容器４を支配する圧力を示す。曲線は事実を明確に図解するためノンスケールで提示している。上で説明した作動法の１から６Ｂ３のステップは又時間軸ｔ上にある。圧力ｐＡは周辺装置を支配する雰囲気圧力を示す。この図２から圧力タンク８の圧力はその容量が液体容器４及び接続ラインの無効容量により増加するので、圧力パルスの開始時点で低下することが観察される。圧力パルスの終了で、圧力タンク８の圧力は従って再度確立されなければならない。.
【００３４】
本発明による装置は以下の利点を有する：
‐液体容器４に発生する圧力レベルｐＢ１は圧力タンク８の圧力は圧力パルス供給の間再調整されないので、一定に留まる。
‐次の圧力パルスの供給前に圧力タンク８に確立される圧力レベルｐＴ２は圧縮空気源の圧力変動とは無関係である。
‐ステップ６Ｂ１および６Ｂ２で述べた圧力タンク８の圧力確立のための二段階法は、設定すべき低い圧力レベルｐＴ２でステップ６Ｂ１の圧力は圧力差が大きいため比較的急速に増加し、次に圧力差が小さいためステップ６Ｂ２の圧力は比較的ゆっくりと低下するので、特に低い圧力レベルｐＴ２で圧力レベルｐＴ２の正確な設定を可能にする。
‐それぞれの弁は１サイクルにつき２度のみスイッチが切り替わる、すなわち位置Ａから位置Ｂへ、そしてまた位置Ａへ戻る。
‐電源供給不可の場合、全弁は位置Ａに切り替わる。圧力に関して真空タンク１３はベンチュリノズル１２及び周辺装置から分離されるが、液体容器４には接続される。従ってこれは液体の流出を防止する。圧力に関して、圧力タンク８もまた圧縮空気源及び周辺装置から分離される。
【００３５】
圧力パルスの形状は液体容器４を空にする間は変化する。それにより圧力パルス当たりに供給される液体量も変化する。このため第三圧力センサ１９で空気圧式装置１の出力３で圧力ｐＢの経過を測定し、そして各圧力パルスに対し下記積分を計算することが有利である。
2006290465.tif 000004
ここで時刻ｔ１は圧力ｐＢ（ｔ）が既定閾値を越える時刻を示し、時刻ｔ２は圧力ｐＢ(ｔ)が同じ閾値または別の既定閾値以下になる時刻を示し、そしてインデックスｎは圧力パルスの番号である。
閾値は積分Ｉｎが液体供給量に極力比例するように予め決められる。あるいは積分又は次式のように重み関数ｇ(ｐＢ)で重み付けされるように形成できる。
2006290465.tif 000005
ここで重み関数ｇ(ｐＢ)は現在支配している圧力ｐＢで液体の流速に従属して作成される。重み関数ｇ(ｐＢ)は例えば、
ｇ(ｐＢ)＝ｇ０＋ｇ１＊ｐＢ
ここでｇ０とｇ１は一定値である。計算された積分Ｉｎは次に、次の圧力パルスの積分Ｉｎ＋１が同じ大きさ、
Ｉｎ＋１＝Ｉｎ
となるように圧力タンク８の圧力レベルｐＴ２を再調整するために使用される。ステップ６Ｂ３で、圧力レベルは次に例えば値、
2006290465.tif 000006
に設定される。あるいは、パルス期間は又因数
2006290465.tif 000007
により拡張できる。ここで原理のみ述べたが、しかし積分が統計的平均で同一値を達成するように、一般的に受け入れられる統計手法により実施されることが望ましいこの調整は圧力パルス毎に供給される液体量が液体容器４の空洞の度合いに無関係であることを保証する。
【００３６】
図２に見られるように、切り替え弁１７がステップ１で位置Ａから位置Ｂへ移動するや否や、液体容器４の圧力ｐＢは値ｐＢ１へ増加する。同時に圧力タンク８を支配する圧力ｐＴは最初の値ｐＴ２から値ｐＢ１へ低下する。液体容器４の圧力が値ｐＢ１へ到達するや否や、無効容量が液体供給時僅かに増加するだけなので、それは殆ど一定に留まる。圧力レベルｐＢ１は液体供給の間維持されるべき設定圧力レベルに対応する原理的には設定圧力レベルがステップ１から５のフェーズの間に再調整されるかどうかは余り重要なことではない。本発明は従って、圧力タンク８を支配する圧力ｐＴが、例えば米国特許Ｎｏ．５，１９９，６０７又は米国特許Ｎｏ．５，２７７，３３３による空気圧式装置又は圧力調節器２３を取り付けた図３による空気圧式装置で絶えず調節される空気圧式装置でも実施することができる。制御装置２０は調節されるべき圧力の設定値を圧力調節器２３へ与え、そして圧力調節器２３は吸気弁１０及び排気弁１１を制御する。圧力ｐＴの恒久的圧力調節の作動は下記のように行われる。
１．空気圧式装置は状態Ｖにあり、即ち液体容器４は保持真空を供給される。本発明により、圧力タンク８を支配する圧力ｐＴはここで液体供給の間、維持されるべき設定圧力レベルｐＢ１より大きい値の圧力レベルｐＴ２へ調節される。
液体供給のため、液体容器４は圧力タンク８へ接続される；切り替え弁１７を位置Ａから位置Ｂへ変化させることにより図３による装置で行われる。空気圧式装置はここで状態Ｐにある。
圧力タンク８を支配する圧力を調節する圧力調節器２３の設定値は値ｐＴ２から値ｐＢ１へ低下する。
液体供給を終了するため、液体容器４は圧力タンク８から分離される；切り替え弁１７を位置Ｂから位置Ａへ変化させることにより図３による装置で行われる。
圧力タンク８を支配する圧力を調節する圧力調節器２３の設定値は再度値ｐＢ１から値ｐＴ２へ増加する。
【００３７】
従ってこの作動モードで原理的には圧力タンク８を支配する圧力ｐＴは液体容器４が圧力タンク８から分離されている間は値ｐＴ２に調節され、そして液体容器４が圧力タンク８へ接続されている間は値ｐＢ１に調節される。しかし圧力調節器２３の設定値が値ｐＴ２から値ｐＢ１へ低下する時刻はまた、液体の供給開始時の設定値ｐＢ１が最適の方法で即ち極力速くそしてオーバーシュートなく、即ち不要な発振がなく、達成されるように、液体容器４が圧力タンク８へ接続される時刻のほぼ前後に存在することは注目すべきことである。
【００３８】
液体容器４の空洞が増加してくると、圧力レベルｐＴ２は増加し、従って差
ｐ＝ｐＴ２−ｐＢ１
も増加する。液体容器４が空になる場合に想定されるべき圧力レベルｐＴ２ｅを最初に決定し、そしてここから差
ｐｅ＝ｐＴ２ｅ−ｐＢ１
を計算し、次に生成する圧力差△ｐを監視し、そして圧力差△ｐが既定レベルｋ＊△ｐｅ又はｋ＊（△ｐｅ−△ｐｆ）に達すると警報信号を発することが較正ステップにおいて有利であり、ここでパラメータｋは１より小さく、例えばｋ＝０．８、そして△ｐｆは液体容器４が一杯の場合、想定されそして少なくとも圧力差△ｐが値△ｐｅへ到達した場合、停止信号を発生しなければならない圧力差を示す。
【００３９】
この発明の実施例及び応用を示しそして記述する一方、上記した以上の多くの修正がここでのこの開示の利点を有する発明概念から離れることなく可能であることは、この技術に精通する人々には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
この明細書に組み込まれ、そしてこの一部を構成する付属の図面はこの発明の一つ以上実施例を図解し、詳細図と共に本発明の原理及び実施を説明することに役立つ。図はノンスケールである。
【図１】本発明による空気圧式装置の概略プランを示す。
【図２】種々の圧力の時間曲線を示す。
【図３】圧力調節器を取りつけた図１による空気圧式装置を示す。
【符号の説明】
【００４１】
1：空気圧式装置
2：圧縮空気入力
3：液体容器出力
4：液体装置
5、6、7：空気圧式下位グループ装置
8：圧力タンク
9：第一圧力センサ
10、14：吸気弁
11、15：排気弁
12：ベンチュリノズル
13：真空タンク
16：第二圧力センサ
17：第一切り替え弁
18：第二切り替え弁
19：第三圧力センサ
20：制御装置
21：インタフェース
22：絞り
Ａ，Ｂ：弁の位置
Ｐ，Ｖ：空気圧式装置の状態
Ｔ：移行状態
ｐ：圧力
ｔ：時間
【図１】
2006290465.tif 000009
【図２】
2006290465.tif 000010
【図３】
2006290465.tif 000011