CH397606A - Einrichtung zur zentralen Verteilung von Flüssigkeiten und Gasen, insbesondere bei Trennvorgängen - Google Patents

Description

  
 



  Einrichtung zur zentralen Verteilung von Flüssigkeiten und Gasen, insbesondere bei Trennvorgängen
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet eine Einrichtung zur zentralen Verteilung von Flüssigkeiten und Gasen, insbesondere bei analytischen als auch präparativen Trennvorgängen. Eine solche Einrichtung oder ein Zentralverteiler ist für sogenannte Kastensammler bestimmt, die zum Auffangen und fallweiser Aufbewahrung von Fraktionen oder zu deren geeigneter Disposition bei der sukzessiven Entnahme dienen, wie z. B. bei der Entnahme in einem Kühlraum oder in einem völlig isolierten oder sterilisierten Raum, in einem auf eine geforderte Gestalt geometrisch begrenzten Raum oder in einem Raum, der verhältnismässig wenig grösser als die Summe der Volumen aller aufzufangenden Fraktionen ist und dgl.

   Jedes der Gefässe besitzt seine eigene Verbindung, mit der es mit der entsprechenden Stelle des erfindungsmässigen zentralen Verteilers verbunden ist, welch letzterer in einer beliebigen Lage in der Nähe des Kastens angeordnet ist. Der Zentralvertei  ler    führt fortschreitend die Umschaltung einer zentralen Zufuhr- oder Abfuhr-Kapillare an die Zuführungen zu den einzelnen Gefässen im Kasten durch.



   Die Erfindung besteht darin, dass die zentrale Verteilungseinrichtung aus zwei mittels einer Kupplung miteinander verbundenen Spindeln besteht, von denen die eine feststehend und die andere drehbar angeordnet ist, und beide Spindeln mit einer koaxialen Bohrung versehen sind, wobei auf der drehbaren Spindel ein Arm mit einem Verteilermechanismus angebracht ist, welch letzterer einerseits durch eine Zuführung mit der Bohrung verbunden ist und andererseits auf in einer Platte vorgesehenen Verteilungsöffnungen anliegt. Zum Drehen der Spindel dient ein Zahnrad oder ein Sperrad. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen standes im Querschnitt dargestellt.



   Ein Zufuhrschlauch 1 ist an eine Bohrung 2 im feststehenden Teil 3 einer Spindel angeschlossen, wobei der feststehende Teil 3 über eine Kupplung 4 mit einer Kraft P gegen den umlaufenden Teil 5 der Spindel gedrückt wird. Eine Bohrung 6 in diesem Teil dient zur Verbindung mit einem Schlauch 7, der an eine in einer Rolle oder zylindrischen Führung 9 mechanisch befestigte Gleitdichtung 8 angeschlossen ist, wobei die Rolle 9 durch eine Feder 10 elastisch gegen eine Grundplatte   lla    des Verteilers angedrückt wird. Die Grundplatte weist die erforderliche Zahl von Bohrungen 11 auf, die sich auf einem Kreis befinden und an die die Gleitdichtung 8 und dadurch die ganze oben beschriebene Rohrleitung bei den einzelnen Schritten in denen sich der ganze drehbare Arm 12 samt der Spindel 5 dreht, sukzessive angeschlossen wird.

   Die Drehung erfolgt mittels eines Sperrades oder eines Zahnrades 13, in dessen Zähne nicht gezeichnete Klinken eingreifen, die durch einen geeigneten Mechanismus angetrieben werden, welcher Nocken für einzelne, durch eine Steuereinrichtung ausgesendete Impulse enthält. Von den verschiedenen Bohrungen 11 in der Platte   lla    führt mit Hilfe von Pfropfen 15 die erforderliche Anzahl von Schläuchen 16 zu den einzelnen Stellen, an welche die Verbindung sukzessive angeschlossen werden soll, z. B. zu den Stutzen von in dem entspre   chenden I Kasten des Fraktionssammlers unterge-    brachten Gefässen.



   Die Andrückkraft für die Gleitdichtung 8 gegen über der Platte   lla    wird derart hervorgerufen, dass eine Rolle in einem Hebel 18 durch ein Gelenk 19 an dem drehbaren Arm 12 befestigt ist und die Spannung der Feder 10 hervorruft, die durch eine Stellschraube 20 auf einen entsprechenden Wert eingestellt werden kann. Bei dieser Anordnung, falls sich  der Berührungspunkt der Rolle 17 mit der oberen Platte 21 des Verteilers annähernd in der verlängerten Achse der Gleitdichtung 9, bzw. ihrer zylindrischen Führung 9 befindet, wird erzielt, dass im wesentlichen keine Komponente der Andrückkraft auf den Arm 12 übertragen wird, so dass weder dieser Arm noch die Spindel 5 und ihre Lager, die in manchen Fällen zweckmässig in der Form von Dichtungslagern ausgeführt sein können, durch seitliche Kräfte unnötig beansprucht werden.



   Die einzigen Kräfte, die das Drehsystem auf die Gleitdichtung übertragen, sind diejenigen, welche zur eigentlichen seitlichen Verschiebung der Dichtung 8 auf der Platte lla erforderlich sind. Es genügt, die obere Andrückkraft P nur so gross zu wählen, wie dies für eine zweckdienliche Berührung der Kupplung 4 erforderlich ist, die vorzugsweise z. B. aus Teflon oder einem anderen Stoff mit einem verhältnismässig kleinen Elastizitätsmodulus und niedrigem Reibungskoeffizienten ausgeführt werden kann. Auch das nicht gezeichnete Dichtungslager der Spindel 5 in der oberen Platte 21 kann zweckmässig aus Teflon oder einem ähnlichen Werkstoff bestehen.



   Falls mit Hilfe des Verteilers an die betreffenden Stellen noch eine Verbindung mit einer oder mehreren weiteren Rohrleitungen hergestellt werden soll, kann dies zweckmässig derart geschehen, wie in der Zeichnung dargestellt ist, und zwar durch Abschluss eines weiteren Einlass-Schlauches 22 durch eine   Boh-    rung 23 und ringförmigen Raum 24, der nach aussen durch einen Ring 25 z. B. aus einer genügend elastischen Kunstmasse abgedichtet ist, so dass eine geschlossene ringförmige Verbindung der Bohrung 26 im beweglichen Teil 5 der Spindel entsteht, die in eine ähnliche Ableitung mündet, die diese Bohrung 26 an eine ähnliche Gleitdichtung anschliesst, wie dies bei der vorerwähnten Verbindung durch den Schlauch 7 und die Dichtung 8 der Fall ist.

   Es ist ersichtlich, dass bei einer schrittweisen Bewegung des Sperrades 13 bei entsprechend gewählten Abständen der Bohrung 11 sowohl die erste Verbindung als auch die zweite bzw. weiteren Verbindungen, die mit ähnlichen Bohrungen und weiteren ringförmigen Räumen an weitere Gleitdichtungen angeschlossen sind, sukzessive in kommunizierende Stellung gelangen. In einem solchen Falle ist in dem drehbaren Arm 12 noch mindestens ein weiterer Verteilungsmechanismus angeordnet, und die Andrückfeder ist mindestens in zwei Zungen geteilt, von denen jede auf den zugehörigen Verteilungsmechanismus aufliegt.



   Diese weiteren Verbindungen können zur sukzessiven Zuführung weiterer Flüssigkeiten oder Gase an dieselben Arbeitsstellen dienen. Die Benützung von Luft oder Gas kann für das Durchblasen der Schläuche 16 zweckmässig sein, damit sofort nach Beendigung der hydraulischen Verbindung, die infolge von Kapillarkräften in den Schläuchen 16 etwa noch verbliebenen Flüssigkeitsreste in die entsprechenden Gefässe ausgeblasen werden können. Eine derartige Durchblasung, die manchmal von ausschlaggebender Wichtigkeit sein kann, z. B. bei geringen Mengen, die mit analytischer Genauigkeit befördert werden sollen, erfolgt zweckmässig mit einer beschränkten Luftmenge, die gerade für den angeführten Zweck genügt und nicht unnötig Dämpfe mit sich reisst, wie dies bei einem andauernden Luft- oder dgl. Strom der Fall wäre. Zu diesem Zweck wird die Rohrleitung 22 z.

   B. an ein kleines Gebläse (welches nicht den Gegenstand der Erfindung bildet) angeschlossen. Durch Anordnung geeigneter Nocken antriebe kann man leicht erzielen, dass die Wirkung des Gebläses der Phase nach auf die Schrittbewegung des Dreharmes des Verteilers abgestimmt wird.



   In anderen Fällen kann es sich wiederum darum handeln, eine grössere Gasmenge z.B. zwecks Durchperlen und Durchmischen der Flüssigkeit einzubringen. Die Schläuche müssen in einem solchen Falle genügend tief in die entsprechenden Gefässe eintauchen. Dies ist auch die Bedingung für eine richtige Wirkungsweise, wenn der Zentralverteiler in umgekehrter Weise verwendet werden soll, nämlich zum Absaugen einer bestimmten Menge oder der Gesamtmenge der Flüssigkeit aus den einzelnen Gefässen in die Rohrleitung, durch welche der Zentralverteiler mit anderen Teilen des Apparates verbunden ist. Auf diese Weise kann z. B. eine fortlaufende   Überführung    des Inhaltes der einzelnen Gefässe zur zentralen Verarbeitung im Fliessverfahren erzielt werden.

   Die letztgenannte Anordnung ermöglicht auch ein vorübergehendes Ansaugen des ganzen Volumens oder des Inhaltes der einzelnen Gefässe oder deren Teile z. B. in ein Messgerät, eventuell ein photometrisches Gerät, aus welchem nach erfolgter Messung die ganze Menge wieder in das ursprüngliche Gefäss zurückkehrt. Ein eventueller, durch die Kapillarkräfte zurückgehaltener Rückstand kann auf die obangeführte Weise zurückbefördert werden. Schliesslich können bei der letzterwähnten Anordnung auch die ganzen oder teilweisen Inhalte der einzelnen Gefässe in andere Gefässe gegebenenfalls in demselben oder in einem anderen Gehäuse umgepumpt werden.



   Aus der Zeichnung geht hervor, dass die dargestellte konstruktive Ausgestaltung des Verteilers eine leichte und vollständige Verschliessung durch Seitenwände 28 und fallweise auch eine enge Verbindung mit dem durch Wände 29 angedeuteten kastenartigen Gehäuse ermöglicht. Auf diese Weise kann eine vollständige und sogar auch sterile Abschliessung des ganzen Auffangssystems einschliesslich des Verteilers gegenüber der Umgebung hergestellt werden.  



   PATENTANSRPUCH
Einrichtung zur zentralen Verteilung von Flüssigkeiten und Gasen, insbesondere bei Trennvorgängen, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus zwei miteinander mit Hilfe einer Kupplung (4) verbundenen Spindeln (3, 5) besteht, von denen die eine Spindel (3) feststehend und die andere Spindel (5) drehbar ist, und beide mit einer koaxialen Bohrung (2, 6) versehen sind, wobei auf der drehbaren Spindel (5) ein 

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.



   

Claims (1)

1. **WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **. der Berührungspunkt der Rolle 17 mit der oberen Platte 21 des Verteilers annähernd in der verlängerten Achse der Gleitdichtung 9, bzw. ihrer zylindrischen Führung 9 befindet, wird erzielt, dass im wesentlichen keine Komponente der Andrückkraft auf den Arm 12 übertragen wird, so dass weder dieser Arm noch die Spindel 5 und ihre Lager, die in manchen Fällen zweckmässig in der Form von Dichtungslagern ausgeführt sein können, durch seitliche Kräfte unnötig beansprucht werden.

   Die einzigen Kräfte, die das Drehsystem auf die Gleitdichtung übertragen, sind diejenigen, welche zur eigentlichen seitlichen Verschiebung der Dichtung 8 auf der Platte lla erforderlich sind. Es genügt, die obere Andrückkraft P nur so gross zu wählen, wie dies für eine zweckdienliche Berührung der Kupplung 4 erforderlich ist, die vorzugsweise z. B. aus Teflon oder einem anderen Stoff mit einem verhältnismässig kleinen Elastizitätsmodulus und niedrigem Reibungskoeffizienten ausgeführt werden kann. Auch das nicht gezeichnete Dichtungslager der Spindel 5 in der oberen Platte 21 kann zweckmässig aus Teflon oder einem ähnlichen Werkstoff bestehen.

   Falls mit Hilfe des Verteilers an die betreffenden Stellen noch eine Verbindung mit einer oder mehreren weiteren Rohrleitungen hergestellt werden soll, kann dies zweckmässig derart geschehen, wie in der Zeichnung dargestellt ist, und zwar durch Abschluss eines weiteren Einlass-Schlauches 22 durch eine Boh- rung 23 und ringförmigen Raum 24, der nach aussen durch einen Ring 25 z. B. aus einer genügend elastischen Kunstmasse abgedichtet ist, so dass eine geschlossene ringförmige Verbindung der Bohrung 26 im beweglichen Teil 5 der Spindel entsteht, die in eine ähnliche Ableitung mündet, die diese Bohrung 26 an eine ähnliche Gleitdichtung anschliesst, wie dies bei der vorerwähnten Verbindung durch den Schlauch 7 und die Dichtung 8 der Fall ist.

   Es ist ersichtlich, dass bei einer schrittweisen Bewegung des Sperrades 13 bei entsprechend gewählten Abständen der Bohrung 11 sowohl die erste Verbindung als auch die zweite bzw. weiteren Verbindungen, die mit ähnlichen Bohrungen und weiteren ringförmigen Räumen an weitere Gleitdichtungen angeschlossen sind, sukzessive in kommunizierende Stellung gelangen. In einem solchen Falle ist in dem drehbaren Arm 12 noch mindestens ein weiterer Verteilungsmechanismus angeordnet, und die Andrückfeder ist mindestens in zwei Zungen geteilt, von denen jede auf den zugehörigen Verteilungsmechanismus aufliegt.

   Diese weiteren Verbindungen können zur sukzessiven Zuführung weiterer Flüssigkeiten oder Gase an dieselben Arbeitsstellen dienen. Die Benützung von Luft oder Gas kann für das Durchblasen der Schläuche 16 zweckmässig sein, damit sofort nach Beendigung der hydraulischen Verbindung, die infolge von Kapillarkräften in den Schläuchen 16 etwa noch verbliebenen Flüssigkeitsreste in die entsprechenden Gefässe ausgeblasen werden können. Eine derartige Durchblasung, die manchmal von ausschlaggebender Wichtigkeit sein kann, z. B. bei geringen Mengen, die mit analytischer Genauigkeit befördert werden sollen, erfolgt zweckmässig mit einer beschränkten Luftmenge, die gerade für den angeführten Zweck genügt und nicht unnötig Dämpfe mit sich reisst, wie dies bei einem andauernden Luft- oder dgl. Strom der Fall wäre. Zu diesem Zweck wird die Rohrleitung 22 z.

   B. an ein kleines Gebläse (welches nicht den Gegenstand der Erfindung bildet) angeschlossen. Durch Anordnung geeigneter Nocken antriebe kann man leicht erzielen, dass die Wirkung des Gebläses der Phase nach auf die Schrittbewegung des Dreharmes des Verteilers abgestimmt wird.

   In anderen Fällen kann es sich wiederum darum handeln, eine grössere Gasmenge z.B. zwecks Durchperlen und Durchmischen der Flüssigkeit einzubringen. Die Schläuche müssen in einem solchen Falle genügend tief in die entsprechenden Gefässe eintauchen. Dies ist auch die Bedingung für eine richtige Wirkungsweise, wenn der Zentralverteiler in umgekehrter Weise verwendet werden soll, nämlich zum Absaugen einer bestimmten Menge oder der Gesamtmenge der Flüssigkeit aus den einzelnen Gefässen in die Rohrleitung, durch welche der Zentralverteiler mit anderen Teilen des Apparates verbunden ist. Auf diese Weise kann z. B. eine fortlaufende Überführung des Inhaltes der einzelnen Gefässe zur zentralen Verarbeitung im Fliessverfahren erzielt werden.

   Die letztgenannte Anordnung ermöglicht auch ein vorübergehendes Ansaugen des ganzen Volumens oder des Inhaltes der einzelnen Gefässe oder deren Teile z. B. in ein Messgerät, eventuell ein photometrisches Gerät, aus welchem nach erfolgter Messung die ganze Menge wieder in das ursprüngliche Gefäss zurückkehrt. Ein eventueller, durch die Kapillarkräfte zurückgehaltener Rückstand kann auf die obangeführte Weise zurückbefördert werden. Schliesslich können bei der letzterwähnten Anordnung auch die ganzen oder teilweisen Inhalte der einzelnen Gefässe in andere Gefässe gegebenenfalls in demselben oder in einem anderen Gehäuse umgepumpt werden.

   Aus der Zeichnung geht hervor, dass die dargestellte konstruktive Ausgestaltung des Verteilers eine leichte und vollständige Verschliessung durch Seitenwände 28 und fallweise auch eine enge Verbindung mit dem durch Wände 29 angedeuteten kastenartigen Gehäuse ermöglicht. Auf diese Weise kann eine vollständige und sogar auch sterile Abschliessung des ganzen Auffangssystems einschliesslich des Verteilers gegenüber der Umgebung hergestellt werden.

   PATENTANSRPUCH Einrichtung zur zentralen Verteilung von Flüssigkeiten und Gasen, insbesondere bei Trennvorgängen, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus zwei miteinander mit Hilfe einer Kupplung (4) verbundenen Spindeln (3, 5) besteht, von denen die eine Spindel (3) feststehend und die andere Spindel (5) drehbar ist, und beide mit einer koaxialen Bohrung (2, 6) versehen sind, wobei auf der drehbaren Spindel (5) ein Arm (12) mit einem Verteilermechanismus angeordnet ist, welch letzterer einerseits durch eine Zuführung (7) mit der Bohrung (6) verbunden ist, andererseits auf die in der Platte (1 la) vorgesehenen Verteilungsöffnungen (11) aufliegt und dass zur Drehung der Spindeln (5) ein Zahnrad oder ein Sperrad (13) dient.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung einer engen Verbindung des Verteilungsmechanismus mit den Verteilungsöffnungen (11) eine Andrückvorrichtung vorgesehen ist.

   2. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückvorrichtung einerseits eine Rolle (17) enthält, die an einem mittels des Gelenkes (19) an den drehbaren Arm (12) angeschlossenen Hebel (18) angeordnet ist, andererseits eine Feder (10), die auf demselben Gelenk (19) befestigt ist, und mit ihrem freien Ende an die Gleitdichtung (8) des Verteilermechanismus mittels einer zylindrischen Führung (9) anliegt, wobei der Druck der Feder (10) durch eine im Hebel (18) vorgesehene Stellschraube (20) geregelt wird.

   3. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Spindeln (3, 5) mit weiteren Bohrungen (23, 26) versehen sind, die in einen ringförmigen Raum (24) münden, der nach aussen durch einen Ring (25) aus einer elastischen Kunstmasse abgedichtet ist.

   4. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem drehbaren Arm (12) mindestens ein weiterer Verteilungsmechanismus angeordnet ist, und die Andrückfeder (10) in mindestens zwei Zungen geteilt ist, von denen jede auf dem zugehörigen Verteilerme chanismus aufliegt.

   5. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die drehbare Spindel (5) mit dem Verteilermechanismus in einem gasdichten Verschluss (21, 28) untergebracht ist.

   6. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen (11) mittels Pfropfen (15) und Schläuchen (16) mit den Stutzen der im Kasten der Fraktionssammler befindlichen Gefässe verbunden sind.