尤其用于高效液相色谱法的、用于连接毛细管的插头单元和连接系统技术方案

技术编号:7160704 阅读:324 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种尤其用于高效液相色谱法的、用于连接毛细管的插头单元(3),其具有穿过插头壳体(20)孔的插头毛细管(10),其中插头壳体如此构成,即它可拆卸地与插座单元(5)连接,其中插头毛细管(10)的前端头在插头单元(3)和插座单元(5)的连接状态下插入插座单元(5)的毛细管插口(53)中,并且以其端面基本平齐地与插座单元(5)的插座毛细管(57)的前端头或者插座毛细管口(55)对置并以对接方式对其端面施力;其中,在插头单元(3)和插座单元(5)的安装状态下,插头壳体(20)以其靠近插头毛细管端头的端面直接或间接地对环形密封件(40)施力,该环形密封件在插头毛细管前端头的区域内包围插头毛细管(10),从而插头毛细管(10)的前端头通过密封件(40)的弹性或弹性及塑性变形相对插座单元(5)的毛细管插口(53)被密封。根据本发明专利技术,在插头单元(3)和插座单元(5)的安装状态下和安装过程中,环形密封件(40)的端面对插头毛细管(10)的前端头的、沿径向超出环形密封件(40)内径的承载区域(11)施力,其中,插头毛细管(10)在安装过程中必要时以端面顶着插座毛细管口(55)或者插座毛细管(57)的端面(51)运动,并且在安装状态下被紧压在所述端面上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】尤其用于高效液相色谱法的、用于连接毛细管的插头单元和连接系统本专利技术涉及具有权利要求1的前序部分特征的、尤其用于高效液相色谱法的用于连接毛细管的插头单元。此外,本专利技术涉及根据权利要求11的由插座单元和这种插头单元组成的连接系统。在色谱仪中,通过合适的连接管路在相关设备的部件之间输送液体或气体。例如可由不锈钢构成的连接管路在其两端具有适当的连接系统(也称为管接头),以便能与所述部件的接头建立密封连接。这样的连接系统已经在1975年在US 3,880,452中说明。构成两个部件之间连接管路的毛细管此时被插入插座单元或者说连接单元的毛细管插口中并且借助具有用于引导毛细管的中央孔的紧固螺钉固定在该插座中。为了密封,一个或多个在前端区域包围毛细管的密封件借助该紧固螺钉在连接毛细管和插座单元时被压入朝内呈锥形延伸的毛细管插口中。此时不利的是,密封位置不是在垂直于毛细管纵轴的端面平面中完成,而是在轴向上从端面起向后退缩一段距离。由此出现无用体积(Totvolumen),它尤其在高效液相色谱法中产生不利影响。为了能在高效液相色谱法中采用的很高压力时保证这种连接的密封性,通常采用密封件,就像例如在US 4,619,473中作为现有技术(图幻描述的那样。在此情况下涉及的是环形密封件,该密封件大多同样由不锈钢构成并且在纵剖面中外径具有锥形的走向。这样的密封件与该插座单元中的锥形插口配合作用,其中,该锥形插口相对该毛细管的纵轴具有比密封件大的角度。由此一来,在密封件被压入插口时,借助紧固螺钉对密封件的前侧区域施加很高的径向朝内的压力,从而在这里出现密封位置。但是,由于该压力而大多出现密封件和毛细管的变形,在这里,密封件以其前边缘呈环形压入毛细管的外周面中。因此这样的变形尤其是不希望的,因为密封件由此与毛细管以形状配合和力配合方式连接,并且在没有其他措施的情况下密封件再也不能沿轴向在毛细管上移动。如果解除密封连接并且需要将一个这样的插头件拧入另一个插座单元(例如因为需要更换色谱仪的部件),虽然可以重新建立密封连接,但是可能由于误差或生产商的原因插口深度存在差异,因而无法再保证毛细管以其端面又对要与之连接的管路的端面施力。如果要更换的部件的插座单元的插口在轴向上比原先采用的部件的插座单元插口长,则出现不期望的无用体积。如果在要换上的部件中毛细管插口在轴向上比原先采用的部件的毛细管插口短,则该毛细管因紧固螺钉的压力而变形,或许受损,并且可能无法再做到密封连接。因为以形状配合和力配合方式固定在毛细管上的密封件不能轴向移动。可是,当毛细管和与之连接的管路的端面彼此直接对置或接触时,在这样的管接头中也可能几乎无法避免小的无用体积,这是因为密封位置没有位于毛细管或者与之连接的管路的端面区域内。为了能补偿这样的误差或者说为了能利用同一插头单元来使用不同生产商的连接系统,在US 6,494,500中描述了用于高效液相色谱法的自动调节式插头,其中,毛细管通过设置在紧固螺钉中的弹簧沿轴向被预紧向插座单元的毛细管插口。为了密封,采用一个可更换的套环,但它同样还是在其前侧区域内呈锥形并且为了密封而与套环插口的强烈呈锥形的内壁配合。这样,又出现套环在毛细管上“收紧”,尤其是当密封件由金属如不锈钢构成时。此外,在此插头单元中不利的是,必须在毛细管上固定一个用于螺旋弹簧的支撑件,这使得制造这样的插头单元很昂贵。为了避免无用体积,US 4,083,704公开了一种用于气相色谱法的用于连接毛细管的装置,其中毛细管同样以其端面对接相连。毛细管的固定借助在纵剖面中呈楔形的环圈来实现,该环圈与连接壳体中的相应呈锥形的缺口配合。但是在此情况下的密封与常用于高效液相色谱法的连接相比更简单,这是因为在气相色谱法中所采用的压力明显较低,例如达到6巴。除了上述的缺点外,已知的连接系统具有以下缺点,即存在以下危险,该密封件在插头单元拆卸时和在毛细管从插座单元拔出时保留在插座单元的相关插口中。此外,高效液相色谱法的发展趋势是使用更细的毛细管,因为它们能更简单地弯曲,以便它们能适应实际安装情况。更细的毛细管因为生产工艺而也具有较小的内径误差和较小的内径偏心率。为了与常见的插座单元或连接装置相关地使用具有较小外径的毛细管,毛细管在两端带有套管,以匹配包括常见的较粗毛细管的直径在内的外径。但这表现为附加成本并且增大了连接结构的无用体积。鉴于该现有技术,本专利技术的任务在于提供一种尤其用于高效液相色谱法的、用于连接毛细管的插头单元,该插头单元能够简单地、与具有常规插口直径的插座单元相关地用于外径不同的毛细管。此外,能够避免在拆卸插头单元时密封件与毛细管分离并且留在插座单元中。此外,本专利技术还在于实现一种具有这样的插头单元的连接系统。本专利技术利用权利要求1和权利要求11的特征完成该任务。本专利技术基于以下认识,S卩,可通过简单方式如此保证毛细管端面紧贴在要与之连接的毛细管的端面上,或者紧贴在插座单元中的流体通道的孔口端面上,即,毛细管在其前端头具有沿径向超出环形密封件的内径的承载区域。由此保证了在连接插头壳体与插座单元时,该插头壳体以其端面施力于密封件,并且密封件因此以轴向压紧力作用于插头毛细管的承载区域。此外,该密封件以能够充分弹性变形或塑性变形的方式构成,以便同时保证插头毛细管相对于插座单元或者说毛细管插口的密封。密封此时在该插头毛细管的径向朝外延伸的承载区域的范围内实现,从而避免了无用体积。承载区域的最大直径最好在该插头毛细管端面的平面内或者与其紧邻,以避免密封件材料压入在插头毛细管端面和插座单元的插座毛细管端面或者说插口底面两者之间的环形缝隙中,在所述插座单元中设有插座毛细管口。通过设于插头毛细管前端的呈承载区域形式的加厚部,保证了当拆卸连接系统时在从毛细管插口拔出插头毛细管时也一起取出密封件。避免了有时需要利用专用抽拉工具从插口中事后取出该密封。为了能将不同粗细的毛细管与原本涉及用于较粗毛细管的现有插座单元结合使用,只需要使用具有适当内径和外径的合适的密封件以及具有用来容纳毛细管的适当的轴向孔的插头壳体。不必额外使用适配套管(套)等。此外,如此构成的本专利技术插头单元也可被用于常规已知的具有取决于生产商的不同毛细管插口孔深的插座单元。为此,只需给插头壳体配备连接机构,该连接机构允许在任何位置上在相当大的轴向误差范围内实现可靠连接。这可通过简单方式通过螺纹、尤其是细螺纹来实现。螺纹当然必须与插座单元相匹配地来选择。在已知插头单元的插座单元中大多采用UNF10-32螺纹,它满足此条件或者说适用于此目的。此外,在采用细螺纹即螺距很小的螺纹时,保证了也能对密封件施加大的压紧力, 用于在高效液相色谱法采用很高的压力时也保证所需要的密封性。本专利技术此时利用以下事实,在密封时的在插座单元孔底面上的系统压力作用面非常小,因此密封所要的力也很小。根据本专利技术的一个实施方式,插头毛细管的承载区域可以相对于纵轴旋转对称地构成,并且优选具有在朝向插头毛细管端面方向上逐渐增大或突然增大的外径。例如可以通过简单镦粗毛细管前端区来制造承载区域的喇叭形或锥形的结构。但相应的工具此时应该具有芯轴,该芯轴在镦粗过程中插入毛细管通道孔,用于将其内径保持在初始值。根据另一实施方式,插头毛细管的承载区域可以具有沿径向朝外延伸的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种尤其用于高效液相色谱法的、用于连接毛细管的插头单元,(a)所述插头单元具有插头毛细管(10),(b)所述插头毛细管穿过插头壳体(20)的孔,(c)其中,所述插头壳体(20)按照下述方式构成,即,所述插头壳体按照可拆卸的方式与插座单元(5)连接,其中,所述插头毛细管(20)的前端头在所述插头单元(3)和所述插座单元(5)的连接状态下插入所述插座单元(5)的毛细管插口(53)中,并且以其端面基本平齐地与所述插座单元(5)的插座毛细管的前端头或者插座毛细管口(55)对置并以对接方式对其端面(51)施力,(d)其中,在所述插头单元(3)和所述插座单元(5)的安装状态下,所述插头壳体(20)以其靠近所述插头毛细管(10)的所述端头的端面,直接或间接地对环形密封件(40)施力,所述环形密封件在所述插头毛细管(10)的所述前端头的区域内包围所述插头毛细管(10),(e)从而所述插头毛细管(10)的所述前端头通过所述密封件(40)的弹性变形和/或塑性变形相对所述插座单元(5)的所述毛细管插口(53)被密封,其特征在于,(f)在所述插头单元(3)和所述插座单元(5)的安装状态下和安装过程中,所述环形密封件(40)的端面对所述插头毛细管(10)的所述前端头的、沿径向超出所述环形密封件(40)内径的承载区域(11)施力,其中,所述插头毛细管(10)在安装过程中必要时以端面顶着所述插座毛细管口(55)或者所述插座毛细管(57)的端面(51)运动,并且在安装状态下被紧压在所述端面上。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:赫尔曼·霍克格雷伯
申请(专利权)人:道尼克斯索芙特隆公司
类型:发明
国别省市:DE

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