用于液相色谱分析法的控制阀制造技术

提供一种用于液相色谱分析法的控制阀，其具有安置在壳体内且有多个连接端口的定子和安置在壳体内的可转动转子，转子在由相应的角位置限定的预定操作位置处与定子相互作用以使得流体连通或断开预定的连接端口，并借助设于壳体内的支承压紧设备可转动地支承并且沿朝向定子的方向施加预定压紧力。支承压紧设备具有与转子接触以传递压紧力的平衡件，平衡件具有借助施力面对转子施力的头部、平衡件借以支承在支承压紧设备的压紧力产生单元上或者支承压紧设备的压紧力传递构件上的根部、设于头部和根部之间的弯曲部，弯曲部构造成容许弹性弯曲变形以使头部的施力面在转子晃动时在转子的每个角位置处全面作用于转子，转子和定子的接触面内压力分布均匀。

【技术实现步骤摘要】
用于液相色谱分析法的控制阀
本专利技术涉及具有权利要求1的前序部分的特征的、用于液相色谱分析法的控制阀且尤其是用于高效液相色谱分析法(HPLC)的高压控制阀。
技术介绍
在HPLC中，高压控制阀被用于执行一整套不同的任务，例如用于从样品容器取出待检样品，将其供应入样品环路中并且从样品环路送入流向色谱分析柱的高压液流中，或者用于冲洗不同的组成部件或者在多个柱之间进行切换。这种控制阀一般用在HPLC的自动给样器、柱炉或分馏收集器中。在使用控制阀时，只要相关部件之间的毛细管路径短，即导引待处理介质的毛细管的长度短基本上总是有利的。例如当在洗脱液流中引导样品时，只要穿过短的毛细管路径就总是有利的，因为样品弥散即样品与在流路中位于样品前后的洗脱液的混合较少。另夕卜，通过短的毛细管路径，尽量减小相关系统内的压力损失。为了实现短的毛细管路径，可以有利地或者说在许多情况下绝对需要尽可能紧凑地构成控制阀。由此可以节省地且多样化地使用所述控制阀。虽然结构紧凑，但这样的控制阀显然也需要保证引导待处理介质的可动部件的精确的且可再现的定位。将样品送入液流中的控制阀通常具有定子，在定子中设有用于向控制阀供应液体或从控制阀排出液体的多个连接端口。这些端口借助多个通道与开口横截面相连，开口横截面在该定子的操作面(例如基本呈圆柱形的定子元件的端面)上形成。转子也具有操作面，其与定子的操作面相互作用，其中在该转子的操作面上形成多个凹槽，这些凹槽用于根据两个以上的操作位置将定子的某些开口横截面或者端口相互连通。此时，转子和定子必须以足够高的压紧力被相互压紧，以便在出现在液相色谱法尤其是HPLC中的高压下也获得在操作面内的密封性。这种控制阀例如在W02009/101695或US2010/0281959A1中进行了描述。近年来，在HPLC中，因为在此用于待处理介质的高压而如此构成定子和转子，即，使得两个相互作用的表面分别由坚硬的材料构成或者涂覆有坚硬的材料。在此情况下需要转子相对于定子以可晃动足够大的角度值的方式安装，以补偿加工和安装误差并且在任何角位置处在接触面上都产生尽量均匀的压力分布。为此已知的是，借助柔性垫以可晃动的方式安装该转子(例如DE102011000104，未在先公开；与W02011/008657A2相似)。所述功能也应该可以在本专利技术的阀中实现。
技术实现思路
因此，鉴于上述现有技术，本专利技术基于以下任务，S卩，提供一种用于液相色谱分析法的控制阀尤其是用于高效液相色谱分析法的高压控制阀，其在转子和定子之间接触面上具有尽量均匀的压力分布并且同时保证转子的精确导引和定位以及具有紧凑的结构尺寸。本专利技术利用权利要求1的特征实现该任务。由从属权利要求获得本专利技术的其它实施方式。本专利技术源于以下认识，S卩，有利的是，用于实现转子晃动运动的平衡件不是以由相对软的弹性材料(如塑料)构成的衬垫形式制成的或者采用昂贵的支承机构，而是该平衡件由相对坚硬的抗压耐热的材料(尤其是金属或陶瓷)制成的，并且通过合适的几何形状实现了晃动运动。由此，实现了显著改善的耐热性和长期稳定性。平衡件的纵轴线优选地大体与转子的转动轴线对准。根据本专利技术，所述平衡件具有头部、根部以及设于头部和根部之间的弯曲部，所述头部经由施力面对转子施力，所述平衡件借助所述根部支承在支承压紧设备的压紧力产生单元上或者支承压紧设备的传递压紧力的构件上，所述弯曲部被构造成容许弹性弯曲变形，从而使头部的施力面即使在转子晃动运动时也在转子的任何角位置处都全面地作用于该转子，同时在转子和定子之间的接触平面内产生基本均匀的压力分布。在本专利技术的一个实施方式中，所述头部构成为可以基本上刚性抗弯。所述头部为此可以具有相对于弯曲部增大的横截面，因而在该头部中实际上不出现弹性变形。以简单的方式低成本地制造这样的平衡件，例如制成为简单的金属车削件。另外，相对坚硬的耐压材料保证了突出的长期稳定性。根据本专利技术的一个易制造的实施方式，平衡件呈杆状件或晃动杆的形式。任何坚硬的足够耐压且具有充分的弯曲弹性和耐热的材料(例如钢或陶瓷)尤其适用于所述材料。当然，平衡件的形状也必须在考虑材料性能的情况下来选择，从而至少在弯曲部内保证了在维持要沿轴向传递的压力下的期望的弹性变形。所述弯曲部或者所述弯曲部和根部此时优选地可以呈柱形部的构造，在这里，所述弯曲部的形状和材料被选择成容许所需要的晃动运动。根据另一实施方式，所述弯曲部可以具有用于在轴向上传递压紧力的足够耐压的两个薄部或固定铰链，其中这些薄部或固定铰链能分别沿所述平衡件的纵轴线的横向弹性地弯曲，在这里，两个薄部的弯曲运动所弯曲偏离开的纵向延伸平面或者说所述固定铰链的弯曲轴线夹设形成一不等于零的角度，优选的是相互垂直。通常，这样的高压控制阀的定子具有定子端面，在所述定子端面中形成由在所述定子内的多个通道形成的多个端口的操作横截面。所述转子具有对所述定子端面施加作用的转子端面，在转子端面中形成一个或多个凹槽，所述凹槽根据转子相对于定子的转动位置分别以密闭连接的方式流体连通某些端口孔。取代该一个或多个凹槽或除了该一个或多个凹槽，也可以在转子端面中设置一个或多个设于转子内的连通通道的操作横截面。如果连通通道的横断面开口在某个转子转动位置上与规定的端口的操作横截面重合，则获得该端口的连通。定子端面的端口的开口横截面所处的且相对于(通常总体是平面的)转子端面须被密封的(中央)区域通常相对于定子端面的周围区域是略微凸出地构成的。因此，转子和定子之间的密封面由该定子端面的凸出区域的尺寸来确定。根据本专利技术的一个实施方式，所述平衡件的头部的施力面的径向延伸尺寸被选择成至少与所述转子端面的设有凹槽的区域的径向延伸尺寸一样大。由此，可以保证并维持转子和定子之间的接触面上的均匀压力分布。该施力面也可以被选择成与所述转子和定子之间的整个密封面一样大，该整个密封面在凸出地构成定子端面的设有端口的横断面开口的相关区域时由该区域来限定。根据本专利技术的一个实施方式，所述平衡件的根部可以支承在所述支承压紧设备的优选呈罐形的接合件上，在这里，所述接合件以抗转动的但可轴向移动且实现所需要的转子晃动的方式与转子相连。由所述平衡件和所述接合件构成的接合单元与转子一同转动并且向该转子传递压紧力。支承压紧设备为此可以具有优选地呈环形的弹簧单元，所述弹簧单元对所述接合件施以压紧力。所述接合件也可以呈罐形，在这里，所述平衡件使其根部支承在所述接合件的底面上，并且使其头部且至少使其朝向转子的上端面超出接合件的端面。根据本专利技术的一个实施方式，所述支承压紧设备可以具有容纳部，所述容纳部能绕所述转子的转动轴线转动且轴向固定地安装，并且所述弹簧单元支承在所述容纳部上，其中所述容纳部直接地或借助所述弹簧单元以抗转动的方式与所述接合件连接，并且所述容纳部、所述弹簧单元、所述接合件和所述平衡件与所述转子一起构成能绕所述转子的转动轴线转动的单元。容纳部此时可以仅利用一个径向轴承来支承，所述径向轴承优选的是径向滚珠轴承并且具有高的轴向承载能力，从而所述径向轴承能承受将所述转子压紧到所述定子上所需要的压紧力。该轴承为此例如能以径向止推滚珠轴承的形式构成。根据本专利技术的一个实施方式，所述容纳部可以呈柱形或罐状并且为了相对于所述轴承支承而优选地具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于液相色谱分析法的控制阀，该控制阀具有(a)安置在壳体(3)内的定子(29)，所述定子具有多个连接端口(31)；以及(b)安置在所述壳体(3)内的可转动的转子(23)，所述转子在由对应的角位置限定的预定操作位置处与所述定子(29)相互作用以使得流体连通或断开预定的连接端口(31)，(c)其中所述转子(23)借助设于所述壳体(3)内的支承压紧设备(8)被以可转动的方式支承并且沿朝向所述定子(29)的方向施加有预定的压紧力，其特征在于，(d)所述支承压紧设备(8)具有平衡件(21,21’)，所述平衡件与所述转子接触以传递压紧力，(e)所述平衡件(21,21’)具有头部、根部以及设于所述头部和所述根部之间的弯曲部，所述头部经由施力面对所述转子施力，所述平衡件借助所述根部支承在所述支承压紧设备(8)的压紧力产生单元上或者支承在所述支承压紧设备(8)的压紧力传递构件上，所述弯曲部被构造成容许弹性弯曲变形，从而使所述头部的所述施力面即使在所述转子(23)晃动时也在该转子(23)的每个角位置处全面地作用于所述转子(23)，同时在所述转子(23)和所述定子(29)之间的接触平面内产生基本上均匀的压力分布。...

【技术特征摘要】
2012.08.10 DE 102012107378.31.一种用于液相色谱分析法的控制阀，该控制阀具有 (a)安置在壳体(3)内的定子(29)，所述定子具有多个连接端口(31);以及 (b)安置在所述壳体(3)内的可转动的转子(23)，所述转子在由对应的角位置限定的预定操作位置处与所述定子(29)相互作用以使得流体连通或断开预定的连接端口(31)， (c)其中所述转子(23)借助设于所述壳体(3)内的支承压紧设备⑶被以可转动的方式支承并且沿朝向所述定子(29)的方向施加有预定的压紧力， 其特征在于， (d)所述支承压紧设备(8)具有平衡件(21，21’)，所述平衡件与所述转子接触以传递压紧力， (e)所述平衡件(21，21’)具有头部、根部以及设于所述头部和所述根部之间的弯曲部，所述头部经由施力面对所述转子施力，所述平衡件借助所述根部支承在所述支承压紧设备(8)的压紧力产生单元上或者支承在所述支承压紧设备(8)的压紧力传递构件上，所述弯曲部被构造成容许弹性弯曲变形，从而使所述头部的所述施力面即使在所述转子(23)晃动时也在该转子(23)的每个角位置处全面地作用于所述转子(23)，同时在所述转子(23)和所述定子(29)之间的接触平面内产生基本上均匀的压力分布。2.根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述头部构成为基本上刚性抗弯并且优选地具有相对于弯曲部增大的横截面。3.根据权利要求1或2所述的控制阀，其特征在于，所述平衡件(21，21’)呈杆状件的形式，并且所述平衡件(21，21’ )优选地由坚硬的、充分耐压的、且具有足够弯曲弹性的耐热材料构成。4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制阀，其特征在于，所述弯曲部或者所述弯曲部和所述根部一起优选地呈柱形部的构造，其中所述弯曲部的形状和材料被选择成容许所需要的晃动运动。5.根据权利要求1至3中任一项所述的控制阀，其特征在于，所述弯曲部具有用于在轴向上传递压紧力的足够耐压的两个薄部或固定铰链，其中这些薄部或固定铰链能分别沿所述平衡件的纵轴线的横向弹性地弯曲，并且这两个薄部的弯曲运动所弯曲偏离开的纵向延伸平面或者说所述固定铰链的弯曲轴线夹设形成一不等于零的角度，优选的是相互垂直。6.根据前述权利要求中任一项所述的控制阀，其特征在于，所述定子(29)具有定子端面，在所述定子端面中形成由在所述定子(29)内的通道形成的多个端口的多个开口横截面，所述转子(23)具有对所述定子端面施加作用的转子端面，在所述转子端面中形成一个或多个凹槽或设...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·维切尔斯，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：