[发明专利]用于液相色谱分析法的控制阀

说明书

技术领域

本发明涉及具有权利要求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。

背景技术

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。另外，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WO2009/101695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WO2011/008657A2相似)。所述功能也应该可以在本发明的阀中实现。

发明内容

因此，鉴于上述现有技术，本发明基于以下任务，即，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。

本发明利用权利要求1的特征实现该任务。

由从属权利要求获得本发明的其它实施方式。

本发明源于以下认识，即，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。

根据本发明，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。

在本发明的一个实施方式中，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。

根据本发明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。