中空纤维接口制造技术

本发明专利技术涉及一种中空纤维接口(1)，用于在中空纤维(50)和连接元件(30)之间或在中空纤维(50)和壳体(40)之间进行径向密封连接，特别是在用于场流分馏的装置中。在此，将中空纤维(50)设置在壳体(40)的壳体接口(41)中。根据本发明专利技术，中空纤维(50)相对于连接元件(30)或壳体(40)以及相对于周围环境的密封可以这样实现：借助于连接件(10)，使环形元件(20)和连接元件(30)与壳体(40)或中空纤维(50)相耦合，并使中空纤维接口(1)通过中空纤维(50)和连接元件(30)之间的部段(35)得到密封，部段(35)通过环形元件(20)相对于连接元件(30)的轴向移动产生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于用在场流分馏(Feldflussfraktionierung)的中空纤维的端部的中空纤维接口，该中空纤维接口包含连接元件，该连接元件具有用于容纳中空纤维端部的通孔。
技术介绍
在使用中空纤维进行场流分馏的装置中，中空纤维担负起分离通道的功能，由混合物以及溶剂组成的样本一般通过高效液相色谱仪(HPLC)的标准接口导入中空纤维中，或从中空纤维中导出。中空纤维设置在管状壳体或筒(Kartusche)中，从而使壳体或筒径向间隔地包围中空纤维，并由此在中空纤维的外侧和壳体或筒的内侧之间形成空间 (Volumen)。在此会出现所谓的横向流(Crossf low)，在这里将其称为横流(Querstrom)，其例如由于在中空纤维内部产生的超压而以经过滤的流的形式出现，该流从中空纤维流到壳体中。该形成为横流的流体不允许被污染，因此要求中空纤维是防漏密封的，特别是中空纤维的外表面相对于周围环境是防漏密封的。中空纤维密封的困难之处在于，要在连接的密封度与中空纤维的负荷之间寻求平衡，因为中空纤维具有相对较薄的壁厚，故而非常脆弱。一方面，中空纤维到壳体的连接必须充分密封，以可靠地防止中空纤维和壳体之间出现泄漏，但是另一方面也不能由此带来过大的力作用，这会使中空纤维的内侧面无法承受过于强烈的横截面变窄，并可能因此而断裂或被撕开。例如，为了尽可能好地实现这种平衡，可以进行毛细管连接 (Kapillarverbindimgen)，但是这会极大地加重中空纤维的局部负荷，特别是在其首端和末端。由此所引起的纤维内径的收窄还会使样本在进入和流出时引发漩涡。此外，这会破坏在流入侧的精确对焦O^kussierimg)，特别是根据流量限制建立的样本对在所期望的中空纤维壁附近的开始点上的对焦。不利之处在于，当发生这种收窄时，业已分离的分馏物在输出侧会重新引发涡流，并出现谱带扩展(Bandenverbreiterung)和非对称高峰。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提出一种用于中空纤维的接口，其能够确保安全的密封连接。 本专利技术的目的还在于，提出一种接口，在适度的横截面收缩以及由此产生的适度的纤维应力下，通过该接口可以使脆弱的中空纤维固定。另外的目的还在于，通过该接口确保对中空纤维的可重复的固定和密封。本专利技术的目的还在于，提出一种接口，其可以在最大程度上排除中空纤维的过于强烈的横截面收窄。本专利技术的目的通过一种用于适于进行场流分馏的中空纤维的端部的中空纤维接口得以实现，该接口具有连接元件，该连接元件具有用于容纳中空纤维的端部的通孔。为此，根据本专利技术提出，设置可装配在连接元件上的环形元件，在此环形元件和连接元件设计为，在连接元件上安装环形元件会使连接元件中的通孔的横截面变小，以通过连接元件的限定通孔的部段(Abschnitt)使中空纤维的端部形成密封连接。根据本专利技术，可以通过径向压力来密封纤维，特别是通过夹紧压力或挤压力。但是在此，不允许纤维的横截面发生剧烈变化。正如所述及的那样，困难之处在于，如何对脆弱的中空纤维进行密封，以使待测流体样品不会出现横流，以及使壳体或筒对外无渗漏。因此，需要在最大保持和密封效果与最小横截面收窄之间找到最佳折衷。在此，在不使用过多辅助手段或特殊工具的情况下，中空纤维越薄或越是多孔性的，设置或适当地装配接口就越困难。在此情况下应该指出，由于在这里所讨论的中空纤维的类型是可渗透的，也就是可液体和气体渗透的，因此在严格意义上不要将这种中空纤维与毛细管或管状材料相混淆。在根据本专利技术的接口中，可以借助于环或环形元件，特别是圆锥形挤压环 (Konus-Pressring)类型的环，在连接元件上施加压力，该压力能够有针对性地对准要进行径向密封的部段。在此环形元件和连接元件可以同时相对于壳体或管状壳体部件的端部受到连接件的推压。因此，根据本专利技术，可以以更安全的方式对中空纤维进行密封，S卩，能够对从外面作用在纤维上的用于密封的力(例如以夹紧压力的形式)预先确定正确的绝对值。这尤其对于由作为载体材料的复合材料或聚合物制成的中空纤维是特别有利的，对这种中空纤维必须审慎地进行操作，并且这种支承材料还可以具有一定的孔隙度，在此，中空纤维还可以由具有至少在外侧敷有超滤膜(Ultrafiltrationmembran)的复合材料载体构成。通过孔隙度可以设置，中空纤维沿垂直于其纤维纵轴线的径向方向对于流体或流体成分是否可渗透以及渗透到什么程度。本专利技术的另一个优点在于，可以不再使用各种类型的胶粘剂、密封剂(Kitmassen)或其他的粘接剂，因为包含在其中的一种或多种添加剂可能通过测量所需的运行装置释放出来，而损坏检测器。环形元件可以在组装状态下基本上沿纤维纵轴线可移开地、可拧出地或安放地设置在连接元件上。在组装状态下基本上可以在整个圆周上将所述的部段从外面贴靠到中空纤维端部上，也就是在整个圆周上从外面贴靠到中空纤维上，特别是当该部段是旋转对称的通孔时。另外，可以将环形元件关于纤维纵轴线设置在相对于该部段的位置基本位上同心的位置，即，当环形元件例如比该部段宽时，则在组装状态下，该环形元件在沿纤维纵轴线的两个方向上以大致相同的大小与该部段重叠。根据本专利技术的一个实施例，将中空纤维接口构造为，在环形元件的组装状态下作用于连接元件上的多个力基本上在朝向中空纤维端部的方向上径向指向纤维纵轴线。由此，可以通过密封连接，使作用于中空纤维上的力在环形元件的安装位置上基本上沿径向取向。基本沿径向意味着，环形元件首先通过径向力保证密封连接。环形元件可以是圆锥形挤压环，也可以是由不锈钢制成的切割环。在此，挤压环主要通过使其安装于上的表面变形起作用，而切割环则可以附加地通过自身进入该表面来起作用。根据本专利技术的实施例，连接元件具有第一区域，特别是在安装位置连接侧的区域， 该区域可以被称为径向压力区域，该区域被构造为，将径向压力传递到中空纤维上。此外， 连接元件可以具有第二区域，特别是在安装位置壳体侧的第二区域，该区域也可以被称为定位区域(Positionierbereich)。因此，连接元件可以承担至少两个功能对纤维进行密封，以及在壳体中定位连接元件，特别是在空间上分离地实现这两个功能，这有利于居中的精确性和对纤维进行密封。因为由此可以使例如径向力流和轴向力流尽可能彼此独立地作用于连接元件上。在此根据本专利技术，轴向力不通过在其中要确保密封连接的第一区域，而是基本上被引导通过第二区域。在此，连接侧意味着，对于环形元件或连接件或连接元件而言，是指在安装位置上远离壳体的那一侧，也就是远离例如分馏装置的那一侧。壳体侧则相反，也就是指在环形元件、连接件或连接元件上在安装位置朝向分馏装置的壳体或筒的那一侧。根据本专利技术的实施例，连接元件至少在第一区域中由可压缩材料制成，特别是针对径向压力。然而，这种材料的可压缩性应该低于待密封的中空纤维，但是也不能太软，由此当中空纤维的材料本身也是适当耐压的时，就能够实现密封夹紧功能。因此，第一区域的材料也不能太软，由此可以不依赖于中空纤维的材料来确定直径要缩小到什么程度。另外，优选这种材料相对于沿纤维纵轴线方向的轴向力在最大程度上是不可压缩或不可变形的。由此，即使有较大的夹紧力作用在环形元件上，也可以确保使中空纤维不受破坏或者沿纤维纵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：乌尔里希·勒施，弗拉迪米尔·叶夫多基莫夫，
申请(专利权)人：怀亚特技术欧洲有限公司，
类型：发明
国别省市：