CN103314289A - 用于高效液相色谱分析法的高压控制阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于高效液相色谱分析法的高压控制阀，该高压控制阀包括定子(112)，在该定子中设计有多个端口(118)(或许在此有误解：图1和3的118不对应于图3的118)，每个端口(118)均由一个通道构成，该通道在一端与各自一个端口连接件相连并且在另一端在定子(112)的定子端面(114)上具有预定的端口开口横截面(116)，所述高压控制阀还包括转子(106)，该转子具有与定子端面(114)相互作用的转子端面(110)，并且在转子端面中具有至少一个或多个凹槽(108)，所述凹槽根据转子(106)相对于定子(112)的转动位置在至少一个预定的操作位置上(这是一种限制，MBB技术在一个特定位置连接3个端口)以压力密闭的方式连接两个预定的端口开口横截面(116)，其中所述转子(106)和定子(112)在端口开口横截面(116)和凹槽(108)之外的区域内借助转子端面(110)和定子端面(114)彼此以密封的方式挤压。根据本发明，转子(106)和定子(112)至少在转子端面(110)和定子端面(114)的区域内由坚硬材料尤其是金属、玻璃或陶瓷构成。而且，转子(106)或与该转子(106)连接且包括转子端面(110)的构件安装成使得其能相对于定子(112)摆动和倾转(安装成使得其能相对于转动轴线摆动，以便在操作时始终以平面方式且以恒定的表面压力抵接定子表面)。可选地，定子(112)或与该定子(112)连接且包括定子端面(114)的构件(112b)也能安装成使得其能相对于(106)摆动或倾转(如上所述但相反)。
Description
本发明涉及具有权利要求1的前序部分的特征的、用于高效液相色谱分析法(HPLC)的高压控制阀。
在HPLC中须将待检样品注入高压液流中，其中，高压液流只应被尽量短暂地中断。为此目的，而采用呈高压喷射阀形式的高压控制阀，其允许几乎不中断地进行液流转换。这样的结构例如在美国专利US3,530,721中被描述，其最初申请源于1965年。
这样的喷射阀的改进例如在美国专利US4,242,909中被说明。在该专利中示出的阀基本原理当时在HPLC中广泛地得以实现。因为本发明基于该阀类型，故以下将详述该原理。
图1以示意图示出了根据现有技术的这样的高压阀。该高压阀由定子112和转子106构成。定子112共有六个输入端口和输出端口118。通过这些端口，喷射阀可借助毛细管连接件而与HPLC系统的其它功能部件相连。为此所需的端口连接件和高压螺纹连接件为清楚起见而未在图1中示出。在阀内，这些端口以通道的形式构成，示例性地呈孔状构成，它们通向定子1的定子端面114。不同于附图中的简化视图，在实际所实现的阀中，在端口连接件侧的节圆直径比在定子端面114侧的节圆直径大得多。转子具有多个弧形凹槽108，这些弧形凹槽恰好对准输入端口和输出端口的孔或者说恰好对准位于定子端面114处的其端口开口横截面。这在图1中通过点划线来表示。为了更清楚地示出，如图1所示，转子106与定子112有间距地示出。在阀组装状态下，该间距为零，因而转子106的表面110紧贴定子112的定子端面114，如图2所示。
在此要说明的是，根据图1所示的阀除了仅被用于喷射外，当然也可被用于其它目的。
图2以示意图示出了根据现有技术的组装好的可供使用的阀。转子106借助由箭头F所示的压紧力被压向定子112，使得在转子106和定子112之间形成一个共同的界面110，这两个部分在该界面处相互密封。由此，压紧力F设定成使得该布置结构即使在预期的最大压力下也是密封的。
在如图1和图2所示的第一阀操作位置，这些凹槽108相对于输入端口和输出端口118的端口开口横截面取向成使得它们在每两个相邻的输入端口和输出端口之间建立三向连通。就是说，因为在转子106和定子112之间的界面或接触面处的密封作用，一个端口118输送的液体只能在相关的相邻端口118流出。
为了将阀切换到第二操作位置，转子106可相对于定子112转动60°，使得每个所述凹槽现在与之前未接通的那些端口相互连接。转动方向在图1中用转子上的箭头表示。但也可以选择相反的转动方向。
所述切换通常通过电动机驱动装置来执行，电动机驱动装置能使转子106相对定子112转动。为了清楚起见，在附图中省除了该驱动装置。但原则上所述阀切换也可以手动地进行。
这种阀的优点在于，它在压紧力F足够大的情况下可被用于很大的压力。另外，端口118的孔可布置成使得其端部位于一个半径很小的圆上。于是那些凹槽也位于一个半径很小的圆上，使得阀的死点容积可保持得很小。
在HPLC中，近些年来出现一种具有更小的颗粒尺寸的分离柱的趋势。这种分离柱实现了更高的分离效率和更快速的分离，因而人体称之为高速HPLC。
因为流阻随着颗粒尺寸的减小而很明显地增大，故高速HPLC需要增加许多压力。所出现的最高柱压在传统的HPLC中一般在100bar至400bar之间，而在快速HPLC情况下大多需要600bar至700bar，有时甚至超过1000bar。已经出现了具有甚至更高的分离效率的柱，其甚至需要达到约2000bar的更高压力。
为了使高压喷射阀在这样的高压下能运行，须相应地增大压紧力F(见图2)以使该阀是密封的。为了使出于成本和技术考虑而通常由塑料制成的转子承受该力，根据现有技术人们采用玻璃纤维增强型塑料或碳纤维增强型塑料。而且，增大的压紧力F导致材料应力增大，进而导致过度磨损，使得阀使用寿命(操作循环次数)不能令人满意。
此问题可通过相应的材料选择或涂层来解决。因而在US6,453,946中描述了一种特殊涂层，其允许以低成本制造转子和定子且同时显著地减小材料的磨损。
在WO2009/101695中描述了一种控制阀，其中定子配设有由无定形碳构成的涂层(DLC涂层)以改善稳定性。转子的端面或接触面由合成树脂构成。
可事实表明，虽然这种经改进的阀的性能确实比较有利，但在具有很高的压力的运行过程中仍然会在相对较少次数的操作周期后就已失效。
US2010/0281959A1描述了一种适用于高压的控制阀，其中定子面和/或转子面配设有DLC层，其中在可由金属构成的各主体之间设有一附着层。但是，在分别采用坚硬材料用于转子和定子的情况下有以下危险：因为不均匀的表面压力而在接触面上出现更严重的磨损，这是因为坚硬的主体在接触面上几乎不变形。
因此，本发明基于以下任务，提供一种用于高效液相色谱分析法的高压控制阀，其具有改善的耐磨性和稳定性并且还能简单地且以低成本制造。
本发明利用权利要求1的特征实现该任务。
本发明源于以下认识，与这种高压控制阀的常见结构不同，不仅定子由坚硬材料制成，而且转子也由坚硬材料制成。作为非常耐磨的材料，在此尤其考虑金属、陶瓷材料和玻璃。因为所需要的高压紧力，故坚硬的材料迄今未被用于转子和定子，因为在这两个部分的接触面处的高表面压力已经在表面加工公差小或表面相互错误定位小(例如在倾斜时)的情况下导致表面受损，甚至或转子或定子断裂。
根据本发明，转子和定子的、形成有接触面或者说端面的部分由坚硬材料构成就已足够。因此，转子和/或定子也具有由相应的所述材料构成的部分，尤其是嵌入件，在该部分上形成相关的端面。
通过按照本发明以可摆动的方式或可倾转的方式安装定子或转子或与之相连的部分，可以保证虽然采用了坚硬材料但在转子的转动过程中在接触面内还是获得了相对均匀的表面压力，且任何时候都是转子端面紧贴着定子端面，其中，坚硬材料保证了明显改善的耐磨强度和稳定性。
转子相对于定子的以可摆动的方式安装意味着实现了各构件围绕定子转动轴线或者说阀轴线的摆动运动。因为容许摆动运动，故显然保证了转子和定子在任何转动角度位置上相互抵靠，其中，附加地获得了在整个接触面范围内相对均匀的表面压力，但至少是围绕所述轴线旋转对称的表面压力。
根据本发明的一个实施方式，转子或与该转子连接的构件可借助至少一个垫状件以可摆动的方式安装，垫状件的材料一方面足够柔软且具有弹性以实现摆动运动，另一方面垫状件的材料足够坚硬而足以产生密封作用所需要的压紧力。例如聚合物材料、聚酰亚胺、聚酰胺-亚酰胺和聚醚酮且尤其是PEEK适于用作所述垫状件的材料。
代替转子的可摆动或者说可倾转安装，也可以相应地安装定子。因为转子和定子之间的接触面靠近转子的转动轴线，故定子的安装须沿径向在此区域外进行，例如做法是使定子端面或定子的朝向转子的其它表面抵靠一个环形件或沿周向分布的多个垫状件，环形件或垫状件由合适的柔性材料构成。
当实现转子的以可摆动的方式安装时，即当容许转子以可摆动的方式地进行安装时，所述至少一个垫状件可以容纳在用于转子的驱动装置的、安置在远离转子端面的一侧的构件或一部分内。
在此情况下，建议所述至少一个垫状件设置在该驱动装置的构件或部分之上或该构件或部分之内，该构件或部分被驱动转动且与转子以抗转动的方式连接。由此，在垫状件和转子之间的界面处不出现或只轻微地出现相对转动。所述转子在其转动时的摆动或倾转运动此时或许会导致转子和垫状件之间的这样的运动，但这样的运动是如此轻微以至于尤其在垫状件表面上几乎意想不到有磨损。
容纳所述至少一个垫状件的驱动装置部分可以具有优选地呈销状的多个接合件，它们插入转子的优选地呈孔状的凹空部中且以压配合的方式将转子与容纳所述至少一个垫状件的驱动装置部分连接起来，其中所述接合件和凹空部构造成使得他们容许转子进行摆动运动或倾转运动。在最简单的情况下，将优选地平行于转子的转动轴线延伸的孔径选择成略大于销外径就够了。因为对转子来说通常大约半度的定位精度就已足够，所以，理所当然地可以允许销和孔之间具有相应间隙。
此时，用于销的所述孔能以从销的根部朝向销的头部扩展的孔尤其以阶梯孔的形式构成，其中在销的根部处的所述孔的内径仅略大于销的外径，使得一方面获得销的良好定位且另一方面仍然保证销具有充分的角向活动性。因此，借助朝向销的头部扩展的所述孔，销的上部在所需要的且容许的转动或者说摆动的范围内不受到限制。
根据本发明的一个实施方式，定子可以由金属本体构成，在金属本体上形成有所述端口连接件并且该金属本体容纳由玻璃或陶瓷构成的嵌入件，在嵌入件上形成所述定子端面。由此得到以下优点：定子端面也由比较坚硬的材料构成，其中，所述端口连接件能以简单的常见方式形成在金属部分内。当然，此时要考虑到这两个部分之间的充分密封作用，尤其是在构成端口的通道过渡至由坚硬材料构成的金属部分的过渡区域内的密封作用。该密封作用例如可以通过这两个部分的粘接来获得或者通过在中间设置一个或多个密封件来获得，其中通过定子和转子的相互压紧也实现了这两个定子部分的相互压紧，使得由此保证了密封作用。代替一个或多个独立的密封件，可以在金属本体和嵌入件之间至少在局部区域向两个部分中的一个部分涂覆薄塑料层并与该部分固定连接。
尤其是聚醚酮且优选地是PEEK适合作为用于这样的密封件或密封塑料层的材料。
但是，密封优选地通过插塞部件来实现，它被安装在相关的端口中并与之螺纹连接，在这里，毛细管末端到达嵌入件区域并且在那里密封。
根据一个优选实施方式，在定子端面和/或转子端面上涂覆以坚硬的以减小摩擦的涂层，该涂层优选地由无定形碳构成(DLC涂层)。这样的层使得转子和定子之间接触面上的摩擦减小。
这样的由无定形碳构成的涂层尤其可以通过等离子体化学气相沉积(PECVD)来涂覆。通过此方法，可以获得很均匀的涂层，从而不再需要再加工。将这样的DLC涂层施加到由陶瓷构成的转子或定子或其一部分的端面上被证明是很好的组合。
根据本发明的一个实施方式，所述定子端面可以在与转子端面接触的区域内平面地构成并且所述转子端面在与定子端面接触的区域内略微鼓凸地构成，或与之相反，以便减少在接触面的边缘区内的表面压力增大。由此，压紧力的大小可被减小，因为该压紧力均匀地分布到在转子和定子之间的接触面上。因此，当在端口横截面和凹槽的区域内的接触面上有所需要的一定表面压力时，可以减小产生该表面压力所需要的压紧力。另外，因为在定子或转子的端面的边缘区内的表面压力减小而减少了磨损。
由从属权利要求得到本发明的其它实施方式。
以下，将结合如附图所示的实施例来详述本发明，其中：
图1是根据现有技术的高压控制阀的定子和转子的示意性立体分解图；
图2是图1的高压控制阀的转子与定子配合的示意性立体图；
图3是本发明的高压控制阀的示意性剖视图；
图4是位于图3的转子和转子驱动装置之间的抗转动连接区域的放大图；
图5是用于说明在图3的高压控制阀的转子和定子之间的接触面的边缘区内的表面压力增大的曲线图。
如图3示意性地示出的高压控制阀100包括未完全示出的壳体102，在壳体内设有仅被部分地示出的驱动装置104，该驱动装置驱动转子106绕轴线A转动。该驱动装置例如可以是电动机驱动装置，尤其是步进电动机，该电动机驱动装置可由未详细示出的控制单元在预定的操作位置上来控制。此时，当然不仅能控制预定的操作位置，也能控制转速或者说转速的时间变化曲线。
控制阀100的转子106与定子112相互作用，其中，在转子106的转子端面110内设有一个或多个凹槽108，定子具有定子端面114，在定子112内形成的多个端口118的端口开口横截面116按照上述方式通到定子端面。端口118的各自的另一端与仅被部分地示出的端口连接件118a相连，该端口连接件例如提供用于高压毛细管连接的螺纹连接件。它们例如可以具有毛细管(未示出)，毛细管到达相关的端口连接件118a的前侧缩窄区域并在这里例如借助可被拧入区域118a中的插塞部分被密封地压紧。
如图3所示的高压控制阀100的工作方式原则上对应于结合图1和图2所示的原理，从而可与此相关地参见之前的描述。
图3所示的高压控制阀100内的定子112可以构成壳体102的一部分并且例如与另一壳体部分120相互连接，例如经由螺栓连接。壳体部分120可以构造成罐形，使得在图3仅示出其上边缘区的壳体部分120中能容纳高压控制阀100的所有其余组成部分。尤其是可以在壳体部分120内安装驱动装置104，该驱动装置具有被驱动转动的部分122。如图3所示，驱动装置104的被驱动转动的部分122可绕轴线A被驱动并且其运动受到引导。
被驱动部分122的靠近转子106的上部呈柱形且在其靠近转子106的端面上具有平行于轴线A延伸的呈销状的多个接合件124。接合件124插入转子106内的对应构成的孔126中，孔如图3所示也可以呈柱形。接合件124优选的沿一个围绕轴线A的同心圆布置。例如可设有三个接合件124，它们优选地沿该同心圆布置。当然，相同的情况也适用于与接合件124配合的孔126。
如图3所示，转子106使得其转子端面110被压到定子112的定子端面114。在转子端面110和定子端面114的接触面上的表面压力大到使得当对高压控制阀100输送处于高压的液态介质时也起到密封作用。为此，该转子在轴向上借助驱动装置104的部分122被施加作用。为此，驱动装置104的部分122被压紧单元128轴向施加作用力。在此，该压紧单元可以是呈环形的弹簧单元，其如图3所示对部分122的环形后端面施加作用力。压紧单元128能将另一端支承在壳体部分120的底面(未示出)上。
在如图3所示的实施方式中，所述定子由两个部分构成。外侧部分112a优选地由金属构成，使得用于端口118的端口连接件118a能以简单的方式例如以孔来形成。
容纳在外定子部112a中的、形成有定子端面114的内定子部112b可由坚硬材料尤其是陶瓷制成。当然，在此陶瓷部分内须形成构成端口118的通道的相关部分，其在定子端面114上通到相应的端口开口横截面。
采用由坚硬材料构成的内定子部112b代替总体上由坚硬材料构成的定子112带来以下优点，即，能以简单的方式制造端口连接件。
因为定子端面114由坚硬材料如陶瓷构成，所以将获得高压控制阀100的相应的耐磨性和稳定性。
内定子部112b可以被压入在外定子部112a的内表面上的相应凹窝内。但这不一定是必需的。相反，如图3所示，内定子部112b还可以在其外周上具有凸肩，内定子部112b借此抵靠壳体部分120的环形端面。因为定子112在如图3所示的由两个部分构成的结构中将其外定子部112a与壳体部分120连接，例如螺栓连接，故内定子部112b被可靠地保持在外定子部112a和壳体部分120的端面之间。
另外，内定子部112b通过施以由压紧单元128产生的且通过驱动装置104的被驱动部分122和转子106被传递至该内定子部112b的大压紧力而被可靠地固定在壳体内。
因而，不一定必须使定子部112b支承在壳体部分120上。相反，定子部112b也可单独地通过经转子106施加到定子112的压紧力而被可靠地固定就位。
定子部112b或者说定子112的足够精确的径向位置的保证将通过外定子部112a内的凹空部且通过因与壳体部分120连接而足够精确地径向定位该定子来确保，内定子部112b可被准确地安装在该凹空部内。
为了获得高的耐磨性和稳定性，高压控制阀100的转子106也由坚硬材料且优选地是陶瓷制成。因而，分别由坚硬材料构成的转子端面和定子端面110、114相互作用。因为这样的坚硬材料只具有不足以消除通常在高压控制阀的加工和安装时出现的误差并且尤其是转子的转动轴线A相对于定子端面114法线倾斜的最小弹性，故在高压控制阀的常见结构情况下将存在很大的危险，从而在所需要的高表面压力或者说通过转子106被传递至定子112的高压紧力下，定子端面114和/或转子端面110受损，尤其在转子106转动运动时。
因此，底面，即柱形转子106的远离转子端面110的端面不直接由驱动装置104的被驱动转动的部分122施加作用，而是经由垫状件130被施加作用。垫状件130由足够柔软且具有弹性的材料构成，以允许转子106在其围绕轴线A运动时进行摆动或倾转运动。另一方面，垫状件130的材料足够坚硬，以传递在转子106和定子112之间的接触面上的密封作用所需要的压紧力。垫状件130在如图3所示的实施方式中容纳在驱动装置104的被驱动转动的部分122内的轴向凹空部内并使其顶面略微超出部分122的上端面。垫状件130的材料和超出高度如此选择，即，即使全部的压紧力被传递至转子106，垫状件130也没有被压缩到使得转子106将其后端面平齐地贴靠部分122的靠近转子的端面的程度。因为在此情况下将阻止所需要的转子106的摆动。
部分130的材料可以是足够坚固或者说坚硬但还具有弹性的塑料，例如像聚醚酮。尤其是该部分130可由PEEK构成。当然，在被驱动部分122和转子106之间的借助接合件124的接合以及与之配合的凹空部或者说孔126也必须设计成使得可以实现足够大幅度的摆动。为此，孔126的内径可被选择成比接合件或销124的外径大一定程度。接合件124和凹空部126之间的这种间隙就转子106的足够精确的角定位而言也是允许的。
如根据图4的局部放大图所示，如此获得围绕轴线A的足够精确的角定位，即，凹空部126在下侧区域内即在接合件124的根部具有比在接合件124的前侧区域内更小的内径。凹空部126的内径须在此区域(相对小的轴向高度)内选择成使得可以获得所需要的转子围绕轴线A的角定位精度，但保持能以期望的角度范围摆动的可能性。该定位精度必须在大约半度的数量级内。这足以保证在高压控制阀100的预定的操作位置端口118和凹槽108之间的可靠接通或者端口118与凹槽108的完全隔断。
当然，所期望的定子106摆动可以在采用坚硬材料来用于转子和定子的情况下还借助其它结构来获得。例如代替唯一地轴向布置的垫状件130，也可以采用关于一个同心圆设置在该部分122的端面上的多个垫状件。代替一个塑料垫状件，也可以采用保证相应转子106的可活动性的其它机构，例如像金属弹簧件(螺旋弹簧、盘簧、固体铰链等)。
因而，图3和图4所示的高压控制阀100的结构通过允许所需要的转子106的摆动而保证转子端面110在转子106的每个角度位置且也在其转动运动过程中以尽量在整个接触面范围内均匀的表面压力平面地抵靠定子端面114。
为了减小定子端面114和转子端面110之间的摩擦，而在这两个表面中的一个表面或者两个表面上采用所谓的DLC涂层已经被证明是有利的。
在现有技术中的确已公知了定子的坚硬表面上的这样的涂层，但在此情况下，作为转子采用了由合成树脂构成的构件。因为不同材料和由某些材料构成的表面涂层的协作来减小摩擦并产生尽量耐磨的表面通常带来令人惊异的效果，故完全让人惊异的是这样的DLC涂层在采用坚硬材料且尤其是陶瓷来用于定子112和转子106的情况下是有利的。
这样的DLC层在采用等离子体化学气相沉积法(PECV)的情况下被涂覆。由此可产生厚度恒定的极均匀的涂层。通过将这样的DLC层涂覆到尽量平坦的陶瓷表面，因而得到非常平滑的定子端面114和转子端面110。
转子112和定子106之间的接触面区域内的进一步改善可如此获得，即，两个表面中的一个表面（在根据图3的结构中优选地是定子端面114）略微鼓凸地构成。由此，可以减轻接触面的边缘区域内的表面压力增大的效果。
图5示出了表面压力的模拟情况(“转子边缘”和“定子边缘”的略微偏差源自于数值不准确，其例如通过边界条件的定义得到)，但没有鼓凸地构成定子端面114。如图5所示，在边缘区域内得到表面压力的显著增大。因为用于产生表面压力的力是作为关于表面压力曲线和半径的积分而求出的，故如图5所示，相当可观的一部分轴向压紧力在外侧边缘区内“损失掉”，而不能有助于在转子端面110和定子端面114之间的接触面的、在端口开口横截面116和凹槽108所处的径向向内区域内产生足够的密封作用。
因此，略微鼓凸地构成(或许以不同的半径)定子端面114可以一方面有助于减小转子和定子之间所需要的压紧力F(以保证密封作用)，另一方面避免在径向边缘区内的过高的表面压力，这种过高的表面压力在此区域内可能导致表面和/或整个构件的加剧磨损或损坏。
为此，本发明提供一种高压控制阀，它通过相对于允许转子摆动而采用坚硬的和或许还是脆性的材料来用于转子和定子，而具有改善的耐磨强度和稳定性。另外，转子端面和定子端面中的一个表面或两个表面的附加涂层可对于这两个部分之间的耐磨强度和摩擦作用起到有利作用。鼓凸地构成两个端面中的一个端面使得在径向边缘区内的表面压力的进一步减小，由此可提高耐磨强度。
当然，本发明不局限于图3所示的实施例。补充之前已描述的其它可行方式，在此指出，当然也可以将定子安装成使得该定子能进行摆动。在此情况下，转子的结构可以按照常规方式来设计。
为了获得定子的相应柔性地支承，例如可以如此改变根据图3的实施方式，即，定子112不与壳体部分120固定地连接，而是借助设置在外定子部112a的底面和壳体部分120的环形端面之间的弹性的且例如也是呈垫状的构件来实现。为此可以使整个定子112相对于壳体部分120倾转。于是，定子112在壳体部分120上的径向定位和轴向固定可以例如借助另一种连接件来实现。该连接件例如可以呈环形螺母状，其可与该部分120螺纹连接并且借助上凸肩而对定子112的顶面施加作用力并且沿轴向将其压向壳体部分120。
另外，在内定子部112b和外定子部112a之间也可以设置薄层或独立的薄形构件，其可以弹性变形或塑性变形，使得在这些部分之间的公差或者其表面上的凹凸不平可被消除。此外，在此可以在从部分112b过渡至部分112a或从部分112a过渡至部分112b时，在构成端口118的通道之间的过渡处获得密封作用。
该层或独立部分的厚度及其弹性也可以选择成使得(在保持密封作用的情况下)部分112b以可摆动的方式安装在部分112a内。但此时部分112b没有如图3所示的那样支承在壳体部分120上，而是必须活动地(但关于接触面平面内的横向运动足够精确固定地)容纳在部分112a内。
该转子不仅在这样的实施方式中而且也在如图3所示的实施方式中由两个部分构成，在此，构成的转子端面的由坚硬材料如玻璃或陶瓷构成的内部部分保持在容纳该内部部分的由柔软材料如塑料构成的外部部分中。由此，可以在外部部分具有复杂化的几何形状的情况下简化其可生产性并降低成本。
Claims (11)
1.一种用于高效液相色谱分析法的高压控制阀，
(a)该高压控制阀具有定子(112)，在所述定子中形成有多个端口(118)，每个所述端口(118)均由一个通道构成，所述通道在一端分别与一个端口连接件相连并且在另一端在所述定子(112)的定子端面(114)上具有预定的端口开口横截面(116)，和
(b)该高压控制阀还具有转子(106)，所述转子具有与所述定子端面(114)相互作用的转子端面(110)，在所述转子端面中形成有至少一个或多个凹槽(108)，所述凹槽根据所述转子(106)相对于所述定子(112)的转动位置而在至少一个预定的操作位置上分别密闭连接两个预定的所述端口开口横截面(116)，
(c)其中，所述转子(106)和所述定子(112)在所述端口开口横截面(116)和所述凹槽(108)之外的区域内借助所述转子端面(110)和所述定子端面(114)而密封地紧贴在一起，
其特征在于，
(d)所述转子(106)和所述定子(112)至少在所述转子端面(110)和所述定子端面(114)的区域内由坚硬材料尤其是金属、玻璃或陶瓷制成，
(e)所述转子(106)或与该转子(106)连接且具有所述转子端面(110)的构件和/或所述定子(112)或与该定子(112)连接且具有所述定子端面(114)的构件(112b)可相对于所述转子的转动轴线(A)以可摆动的或可倾转的方式安装。
2.根据权利要求1所述的高压控制阀，其特征在于，所述转子(106)或与该转子(106)连接的构件借助至少一个垫状件(130)以可摆动的方式安装，所述至少一个垫状件的材料一方面足够柔软且具有弹性以实现摆动运动，另一方面足够坚硬以产生密封作用所需要的压紧力，并且优选地由聚合物材料、聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺或者聚醚酮且尤其是PEEK构成。
3.根据权利要求2所述的高压控制阀，其特征在于，所述至少一个垫状件(130)容纳在用于所述转子(106)的驱动装置(104)的部分(122)内，所述部分位于远离所述转子端面(110)的一侧。
4.根据权利要求3所述的高压控制阀，其特征在于，所述驱动装置(104)的容纳所述至少一个垫状件(130)的所述部分(122)被驱动转动并且与所述转子(106)以抗转动的方式连接。
5.根据权利要求4所述的高压控制阀，其特征在于，所述驱动装置(104)的容纳所述至少一个垫状件(130)的所述部分(122)具有多个优选地呈销状的接合件(124)，所述接合件（124）插入所述转子(106)的优选地呈孔状构成的凹空部(126)中并且以形状配合的方式将所述转子(106)与所述驱动装置(104)的容纳所述至少一个垫状件(130)的所述部分（122）连接在一起，其中所述接合件(124)和所述凹空部(126)构造成使得它们容许所述转子(106)进行摇摆运动或倾转运动。
6.根据权利要求5所述的高压控制阀，其特征在于，所述凹空部(126)在相关的所述接合件的根部区域内具有比在轴向相邻的头部区域内更小的直径。
7.根据前述权利要求中任一项所述的高压控制阀，其特征在于，所述定子(112)由金属本体构成，在所述金属本体上形成所述端口连接件并且所述金属本体容纳由玻璃或陶瓷制成的所述嵌入件(112b)，所述定子端面(114)形成在所述嵌入件上。
8.根据权利要求7所述的高压控制阀，其特征在于，在所述金属本体(112a)和所述嵌入件(112b)之间至少在局部区域设有薄塑料层或单独的薄形塑料件，所述薄塑料层或单独的薄形塑料件优选地由聚合物材料、聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺或聚醚酮且尤其是PEEK构成。
9.根据前述权利要求中任一项所述的高压控制阀，其特征在于，在所述定子端面(114)和/或所述转子端面(110)上涂覆有坚硬的以减少摩擦的涂层，该涂层优选地由无定形碳尤其是DLC形成。
10.根据权利要求9所述的高压控制阀，其特征在于，由无定形碳形成的所述涂层通过等离子体化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition,PECVD)来涂覆。
11.根据前述权利要求中任一项所述的高压控制阀，其特征在于，所述定子端面(114)在与所述转子端面(110)接触的区域内平面地构成，而所述转子端面(110)在与所述定子端面(114)接触的区域内略微鼓凸地构成，或者所述转子端面(110)在与所述定子端面(114)接触的区域内平面地构成，而所述定子端面(114)在与所述转子端面(110)接触的区域内鼓凸地构成，或者所述转子端面(110)和所述定子端面(114)在与各自的另一端面接触的区域内都是略微鼓凸地构成的，以减小接触面的边缘区域内的表面压力的增大。
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