CN103675170B - 液体插头单元和连接机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于尤其是高效液相色谱分析法的液体输送部件的液体插头单元，具有设于液体输送部件(5)上的插头壳体(21)，其中插头壳体(21)具有包括前插头部(27)和沿轴向接合到前插头部的后插头部(29)的插头部(25)，其中插头单元(9)构造用于与另一个液体输送部件(3)的具有容纳凹部(13)的插座单元(7)连接，其中如此构成插头单元(9)，使得在插头单元(9)和插座单元(7)的接合状态下形成基本上完全封闭的用于密封件(35)的环形空间。本发明还涉及由插头单元(9)和可与之接合的具有容纳凹部(13)的插座单元(7)构成的连接机构，该容纳凹部包括用于基本容纳插头单元(9)的头部(31)的内容纳凹部(15)和沿轴向接合到内容纳凹部的用于容纳槽部(33)和插头单元(9)的后插头部(29)的外容纳凹部(17)。

Description

液体插头单元和连接机构

技术领域

本发明涉及用于尤其是高效液相色谱分析法(HPLC)的液体输送部件的液体插头单元及由这样的插头单元和适用于该插头单元的插座单元构成的液体连接机构。

背景技术

物质在HPLC中被如此分离，它们利用高压借助溶剂通过柱被冲洗。为此需要泵，泵可在高压下连续提供恒定的流量。为了在HPLC中获得快速或更好的分离，趋向于使用1500Bar及以上的更高压力。

在HPLC系统中包含许多部件，它们必须相互液体连通且相对密封。为了连通而采用了毛细管，其被连接至标准化的插座单元。但对于大多数部件，人们期望在小的构造空间直接组装。这例如适用于止回阀或者过滤器。为此，必须采用其它方法来保证紧密结合。

在HPLC中，为了产生液压而使用了活塞泵。该泵需要至少一个进口阀和一个出口阀，它们必须与其中存在有工作缸的泵头相连。对于泵头和阀之间的连接，对承载能力提出很高的要求，因为所述连接不仅经受在泵出口处的相对恒定的系统压力，而且经受在泵的每个活塞冲程中遇到的环境压力和系统压力之间的连续切换。

为获得好的压缩比，连接机构和进给管路中的液体容量须尽量小。因为进给管路或连接机构中的死点容积增大总容积，从而使得泵在同一活塞冲程中只能产生较低的系统压力，或者在预定的系统压力下只能产生较小的单位活塞冲程输送量，因为一部分活塞冲程需要用于液体压缩，直至达到系统压力。

适用于这种HPLC部件的连接应该在进口侧没有太高的流阻，以便可以快速吸入所需要的液体量。因此不应小于最小内径。

另外，在阀和泵的连接中经常存在使连接机构具有短的结构长度的要求，以便能尽量紧凑地构成整个泵单元。

最后，形成连接所需要的压紧力应该能以简单方式且优选无需工具地来获得。螺纹连接适用于此，与其相互配合的螺纹由于尽量短的结构长度而轴向延伸尺寸小，因此具有相对大的直径和相对小的螺纹升角。这样的螺纹连接也还是可以在需要获得的高密封压力下手动锁合。

已知的阀密封大多具有由PEEK或其它弹性塑料构成的环形密封件，其朝向阀壳体端面密封阀部件并且相对于周围部件端面密封该阀。该密封在1000巴下仍然可靠。但在较高压力下，尤其是阀进口侧的密封件在操作中开始被挤出，因而丧失预紧力并且变得不密封。

具有完全由金属构成的壳体的根据现有技术的阀或是借助PEEK平面密封件来密封，或是借助圆锥形或凸起的金属密封件来密封。在使用平面密封件时，对金属面的表面质量提出很高的要求，并且需要在最大液压下也还存在的很高的预紧力。这决不是简单的，因为设于端面的平面密封因其小的厚度而几乎无弹性(或者说只有小的弹性弹簧变形)。金属密封件对小的污染物非常敏感，并且存在着在重复安装时不仅阀受损且泵头密封面也受损的危险。

在DE102008059897A1的图5中示出一种如何将过滤器直接连接至布设用于毛细管的插座单元的可能方式。但此时不利的是，此连接需要相对大量的部件且要求相对大的结构长度。需要附加的插头壳体用于预紧该密封。该力无法直接借助过滤器来施加，因为密封随即将不会压接到插座单元上，而是压接到管上。另外，实际上做不到过滤器与所需要的长的毛细管的一体加工制造，因为必须钻设非常长且细的孔。该管甚至还要比如DE102008059897A1的图5所示的更长，因为为了施力部的制造而必须从后面装接上工具。在这里还提出了，拉制的毛细管与该构件焊接在一起，这关系到相应的制造技术成本。

对于在HPLC之外的高压连接机构，一般金属管借助圆锥形端部压接到匹配的圆锥形对接件中。在此情况下存在着上述的金属密封件的缺陷。

在高达约20巴的压力范围内，采用O形环用于压缩空气连接机构和水软管连接机构，其部分地填满一个槽。O形环通过安装具有预紧力并且在施加压力时，在介质中进一步被压向待密封的间隙。但在高达2000巴的高压范围内，因为弹性和可压缩性而产生的密封圈变形显示出一个严重的问题。在动态荷载下，密封始终在运动可能导致机械磨损。而且，当除了该介质外还必须压缩密封圈时，泵的压缩比变差。

发明内容

鉴于该现有技术，本发明基于以下任务，即，提供一种用于尤其是高效液相色谱分析法的液体输送部件的液体插头单元以及一种由这样的插头单元和适用于插头单元的插座单元构成的液体连接机构，它们结构简单且可以简单组装，它们具有小的结构尺寸并且在极高的压力下即使在动态载荷下还具有所要求的密封性和长期稳定性。另外，该插头单元或者连接机构应该具有小的死点容积和低的流阻。当拆卸该插头单元时应该保证该密封件不会留在插座单元里。

本发明利用以下方面的特征组合完成了该任务。

根据本发明的一个方面，提供一种用于尤其是高效液相色谱分析法的液体输送部件的液体插头单元，a）具有设于液体输送部件(5)上的插头壳体(21)，该插头壳体具有沿所述插头壳体(21)的纵轴线(A‘)延伸的用于待输送液体的通道(23)，b）其中所述插头壳体(21)具有包括前插头部(27)和沿轴向连接到所述前插头部(27)的后插头部(29)的插头部(25)，所述后插头部具有比所述前插头部(27)大的横截面，c）其中所述前插头部(27)具有头部(31)和设于所述头部(31)和所述后插头部(29)之间的固定部(33)，环形密封件(35)沿轴向保持在所述固定部中或者环形密封件(35)围绕所述固定部，d）其中所述插头单元(9)构造用于与另一个液体输送部件(3)的具有容纳凹部(13)的插座单元(7)连接，所述容纳凹部包括用于基本上容纳所述头部(31)的内容纳凹部(15)和沿轴向连接到该内容纳凹部上的用于容纳所述固定部(33)和所述后插头部(29)的外容纳凹部(17)，其中如此构成所述插头单元(9)，使得在所述插头单元(9)和所述插座单元(7)的接合状态下形成基本上完全封闭的用于该密封件(35)的环形空间，所述环形空间由所述前插头部(27)的外壁和所述插座单元(7)的容纳凹部(13)的内壁来限定，并且e）其中所述密封件(35)在其材料特性和几何形状方面如此设计，使得它在所述插头单元(9)与所述插座单元(7)连接时能够如此弹性变形和/或塑性变形，使得所述材料在所述插头单元(9)和所述插座单元(7)的接合状态下基本上填满完全封闭的所述环形空间，其中所述密封件(35)的材料对限定基本上完全封闭的所述环形空间的所述插头部(25)的外壁和所述容纳凹部(13)的内壁施加预定的密封压力。

根据本发明的另一方面，提供一种用于尤其是高效液相色谱分析法的液体输送部件的液体连接的液体连接机构，a)具有设于第二部件(5)上的包括插头壳体(21)的插头单元(9)，所述插头壳体具有沿所述插头壳体(21)的纵轴线(A‘)延伸的用于待输送液体的通道(23)，b)其中所述插头壳体(21)具有包括前插头部(27)和沿轴向连接到前插头部(27)的后插头部(29)的插头部(25)，所述后插头部具有比所述前插头部(27)大的横截面，c)其中所述前插头部(27)具有头部(31)和设于所述头部(31)和所述后插头部(29)之间的固定部(33)，环形密封件(35)沿轴向被保持在所述固定部内，d)还具有设于第一部件(3)上的能够与所述第二部件(5)的所述插头单元(9)接合用于液体连接的插座单元(7)，e)其中所述插座单元(7)具有容纳凹部(13)，所述容纳凹部包括用于基本上容纳所述插头单元(9)的所述头部(31)的内容纳凹部(15)和沿轴向连接到所述内容纳凹部上的用于容纳所述固定部(33)和所述插头单元(9)的所述后插头部(29)的外容纳凹部(17)，f)其中所述插头单元(9)的所述插头部(25)和所述插座单元(7)的所述容纳凹部(13)如此构成，使得在所述插头单元(9)和插座单元(7)的接合状态下形成用于所述密封件(35)的基本上完全封闭的环形空间，所述环形空间由所述前插头部(27)的外壁和所述插座单元(7)的容纳凹部(13)的内壁限定，g)其中，所述密封件(35)在其材料性能和几何形状方面如此设计，使得它在所述插头单元(9)与所述插座单元(7)接合时能够如此弹性变形和/或塑性变形，即所述材料在插头单元(9)和插座单元(7)的接合状态下完全充满基本上完全封闭的所述环形空间，其中所述密封件(35)的材料对限定基本上完全封闭的所述环形空间的所述插头部(25)的外壁和所述容纳凹部(13)的内壁施加预定的密封压力。

本发明源于以下认识，当插头单元的插头部和插座单元的容纳凹部被构造成在插头单元和插座单元的接合状态下形成基本上完全封闭的用于密封件的环形空间时，可以保证该插头单元或者由插头单元和与之接合的插座单元构成的整个连接机构的出色的长期稳定性，该环形空间由前插头部的外壁和插座单元的容纳凹部内壁来界定。通过在前插头部的头部和后插头部之间在前插头部的固定部内设置密封件，可以保证密封件在该连接解除时留在插头部而不是留在插座单元里。另外，通过由密封件填满该槽，在预定的插头部外尺寸(例如通过标准化的插座单元内尺寸)下在轴向延伸尺寸保持不变的情况下增大了密封件容积。由此一来，在插头单元尺寸小的情况下保证了可靠密封，因为有足够多的密封材料，其在连接机构安装时通过密封件的弹性变形和/或塑性变形(或许也在密封材料因高压而被压缩时，该高压在安装时被施加到密封材料上，以便在HPLC所用的高的系统压力下也保证连接机构的密封性)完全充满由插头单元和插座单元构成的环形空间，同时对界壁施以期望的高压。在连接机构的安装状态下留下的、在插头单元的和插座单元的限定出基本完全封闭的用于密封件的环形空间的壁之间的间隙与密封件材料特性相关地选择为如此小，即密封材料既不会因预紧力，也不会因液体压力挤压穿过该间隙。

根据本发明的一个实施方式，该固定部能以槽部形式构成，在该槽部内保持环形密封件或者该环形密封件围绕该槽部。由此，至少在插头单元和对应的插座单元完成组装后得到了密封件在插头单元上的轴向固定，从而使得密封件在接合解除时从插座单元被拔出。但原则上可以采用任何合适的其它连接方式用于轴向充分牢固地将密封件与固定部接合在一起，其中该固定部也可具有与该头部一样的横截面。作为固定方式，例如考虑采用粘合或产生摩擦配合(例如通过借助围绕密封件的环形压紧件热套装或径向紧压该密封件)。

为了简单而可分离地将插头单元与插座单元接合，可以在插头单元上设置用于使插头单元与插座单元接合的安装部。

该安装部可以包括螺纹，该螺纹设置在后插头部或与之连接的部分尤其是凸缘部上并且可以与可同插头单元接合的插座单元的螺纹连接。但在后插头部上设置螺纹通常有以下缺点，为了承受所需要的大轴向力(在密封件内产生高密封压力所需要的)而在相对大的轴向长度上需要设置螺纹，这是因为后插头部的周面通常较小。因而有利的是，插头单元的螺纹设置在插头单元的具有较大直径的部分之内或之上。与后插头部相连的凸缘部尤其适用于此。

但在另一个实施方式中可如此构成这样的凸缘部，它容许插头单元与插座单元螺纹连接。

根据本发明插头单元或连接机构的一个简单制造的实施方式，该插头单元的头部至少在沿径向靠后的与槽部相邻的局部具有平行于插头壳体纵轴线的周面。此时，平行的周面是指下述的每个表面，即，其在每个轴向纵截面中(即与延伸经过该纵轴线的剖切面选择无关)具有平行于插头壳体纵轴线的剖切线。如果插座单元的与插头单元的头部配合的后容纳凹部至少在相关的轴向部段(在连接机构的安装状态下容纳该具有平行的周面的头部)里也具有平行于插座单元纵轴线的内壁并且在此部段内的开口横截面基本对应于头部的外轮廓，则由此已经在获得安装状态前保证了在插座单元和插头单元的界定该密封件环形空间的壁之间的很小间隙。通过此方式，可靠阻止了在产生最终安装位置时的密封材料挤出。

根据本发明的一个实施方式，该环形密封件也可以在其轴向延伸上具有平行于插头壳体纵轴线的周面，该周面已经在未安装状态下基本与也平行于插头壳体纵轴线的后插头部周面对齐。术语“平行的周面或者周壁”在此也按照以上解释的意义来采用。此时涉及插头单元容易制造的实施方式。此时插座单元的外容纳凹部也具有轴平行的内壁，并且外容纳凹部的开口横截面基本对应于后插头部的横截面的外轮廓，从而又得到以下优点，在连接机构安装时在到达插头单元和插座单元的最终相对位置之前，用于密封件的环形空间也在密封件的后侧(沿插头单元移入插座单元的推入方向来看)已被封闭。因此可以可靠避免在插头单元运动至最终安装位置时的密封材料挤出。因为该密封件的外轮廓基本与后插头部的外轮廓对齐，故只需要密封件的相对小的弹性变形或塑性变形以获得完全密封。在HPLC中预紧所需要的高压下，此时可以假定密封件内的密封材料具有类似液压的性能。

该头部或者说前插头部和后插头部以及密封件的轴平行的壁可以具有基本呈圆柱形的外轮廓以保证可简单制造的可能性。

该密封件可以具有平坦的圆环形的端面，该端面基本上垂直于插头壳体的纵轴线延伸。由此，至少在开始对密封件施以压紧力时实际上全部力被施加至该端面，结果，在密封件的前侧(插座内部)区域内快速产生高压力，该高压力类似液压那样在密封件内被传递给界定该环形空间的所有壁。

附图说明

以下将结合附图详细示出的实施例来描述本发明，其中：

图1是包括插座单元和插头单元的本发明连接机构的实施方式在未安装状态下的轴向纵剖示意图；

图2是图1的连接机构在安装于安装位置时的视图，从该安装状态起用于密封件的环形空间是完全封闭的；

图3是图1的连接机构在安装于安装位置时的视图，从该安装状态起密封件的压缩开始；

图4是图1的连接机构处于完成安装位置的视图，在该位置上密封件的压缩结束。

附图标记列表

1连接机构

3第一部件(其上设有插座单元)

5第二部件(其上设有插头单元)

7插座单元

9插头单元

11插座壳体

13容纳凹部

15内容纳凹部

17外容纳凹部

19倒角部段

21插头壳体

23通道

25插头部

27前插头部

29后插头部

31头部

33槽部

35密封件

37密封件端面

39凸缘部

A容纳凹部的纵轴线

A‘插头部的纵轴线。

具体实施方式

图1示出了用于尤其是HPLC部件如HPLC泵的第一液体输送部件3的液体以及尤其是HPLC部件如止回阀的第二液体输送部件5的液体连接的连接机构1。出于简化目的而只示出这些部件中涉及连接机构1的那些部分。该连接机构本身包括设于第一部件5上的插座单元7和设于第二部件上的插头单元9。

插座单元7包括由足够坚硬的材料(例如钢，优选不锈钢或钛合金)构成的插座壳体11，在该插座壳体内设有具有纵轴线A的容纳凹部13。容纳凹部13包括具有较小的开口横截面的内容纳凹部15和沿轴向与内容纳凹部相接的且具有较大的开口横截面的外容纳凹部17。外容纳凹部17可以在最外侧区域再次扩宽，例如通过设置倒角部段19，用以简化插头单元9的咬合入。

在所示的实施例中，内容纳凹部15和外容纳凹部17沿轴线A具有恒定的横截面，其中过渡部是突变的。

插头单元9具有插头壳体21，其具有沿插头壳体的纵轴线A‘延伸的用于待输送液体的通道23。通道23能以轴向孔形式构成。插头壳体21也由足够坚硬的材料例如钢、不锈钢或钛合金构成，从而使得插头壳体21承受得住待输送液体的压力。另外，插头壳体21和插座壳体11或者至少与待输送液体接触的通道23的内壁或容纳凹部13优选由关于待输送液体是惰性的材料构成。

插头壳体21和插座壳体11都能与第二部件或第一部件5、3的其他部分一体构成。

插头壳体21具有插头部25，其由前插头部27和后插头部29构成。前插头部在轴向上被分为头部31和呈槽部33形式的固定部。但槽部33不一定必然如图1所示延伸到后插头部29。但必须如此构成该槽部33，即，其适合将环形密封件35保持在插头部上。该密封件的轴向纵截面可以如图1所示基本呈矩形地构成。

头部31的外轮廓如此构成，即，其基本对应于内容纳凹部15的开口横截面。内容纳凹部15在轴向上如此深地构成，使得它能容纳头部31的整个轴向长度。至少后插头部29的该轴向部分具有如此的外轮廓，即，其横截面基本对应于外容纳凹部17(见以下描述)的与之配合的轴向部分的开口横截面。

也优选如此选择密封件35的外轮廓，即，它的横截面基本对应于外容纳凹部17(见以下描述)的与之配合的轴向部段的开口横截面。

鉴于可尽量简单制造的可能性，该内容纳凹部和外容纳凹部15、17在整个轴向长度范围内具有各自恒定的开口横截面。但这不是必然需要的。只须如从以下实施方式中变得明显的那样保证至少在安装状态下该密封件35由插头部25的周向壁或者容纳凹部13的内壁完全界定。至少在安装状态下(图4)，所述壁之间的间隙必须小到即使在待输送液体的要忍耐的压力下(该待输送液体可以从第一部件流向第二部件3、5或反之；当然，在通道23或内容纳凹部中也可以有处于相应压力下的静态的液柱)密封件35材料通过该间隙被挤出。

如图1所示，槽部33能以具有恒定的深度和宽度的环形槽形式构成。但为了将密封件35固定在插头部25上，还应满足，当从周面看时，仅部分形成该槽或者该槽具有变化的深度。还应满足，环形密封件35在其内壁上具有环形凸起，该环形凸起咬合入在前插头部27上的对应槽内。在所有这些可能的变型中要保证密封件35在连接机构1拆卸时留在插头单元9上，而不必事后或许很费力地从插座单元的容纳凹部13中取出。

但是，用于轴向固定该密封件35的固定部可以不仅以槽部33形式构成，而且以任何合适的方式来构成，所述方式可以保证在固定部上足够可靠地轴向固定该密封件35(至少在插头单元和插座单元的初次安装后)。作为固定方式，例如考虑粘合或产生摩擦配合(例如通过密封件35的热套装)。该固定部此时也可以具有与头部相同的横截面。

在固定部的轴向长度内，也可以设有适用于固定密封件35的机构，例如一个或多个环形件，其围绕密封件35并且产生径向压紧力，该压紧力导致密封件和固定部之间的充分摩擦配合。为此，所述一个或多个环形件可以被压紧或压接。根据另一个实施方式，后插头部29可以具有保持机构，其与密封件35配合，以将密封件轴向固定。

原则上，在本说明书意义上，术语“固定部”是指承载密封件35的插头单元9的部分的轴向长度的至少一部分的轴向延伸部，其内部设有适用于轴向固定该密封件的机构。当然，该固定部的轴向长度也可以与该密封件的轴向长度相对应。

密封件35由优选是塑料如聚醚酮(PEK)的材料，尤其是聚醚醚酮(PEEK)构成，其能够长时间的并且具有所期望的长期稳定性地在界定该密封件35的环形空间里维持足够高的压力，密封件保证了连接机构相对于液体压力的密封性。为此在密封件材料内所需要的压力通过在连接机构安装时施加相应高的预紧力来产生。例如聚四氟乙烯(PTFE)或者“高密度”聚乙烯(PE-HD)也适合作为密封件35的其它材料。

连接的密封性优选如此来保证，即，密封件35施加到周围壁上的压力大于液体压力。但是，当由在连接机构安装时产生的预紧力所引起的压力甚至小于液体压力时，也能得到连接密封性，但此时密封件承受液体压力作用，结果，密封件内的压力由此被增大超出由预紧力产生的压力，以至该连接机构被密封。在如图所示的实施方式中，由液体压力对密封件35施加作用是在密封件35的端面37进行的。

就是说，预紧力被以端面的方式施加到小横截面上并且类似液压那样在整个密封环内扩展。由此，可以通过较小的力获得高的预紧压力。如果预紧压力高于出现的最大液体压力，则密封圈在操作时不被进一步压缩。密封环在解除连接时被保持在该插头单元上的槽中。

以下将结合图2-4来详述连接机构的安装。

图2示出了连接机构1安装时的状态，此时该插头部25已被移入插座单元的容纳凹部13中如此远的距离，即该头部31咬合到内容纳凹部15中且后插头部29的前部咬合到外容纳凹部17的靠外的部分中。就是说，已经出现一个基本完全封闭的用于密封件35的环形空间。当然，容纳凹部13或插头部25的轴线A、A‘此时也已经对齐。就是说，优选的密封件35的轴向长度在未安装状态下已经小于或等于外容纳凹部17的轴向长度(深度)。

图3示出了安装状态下的连接机构1，在安装状态下，密封件35以其端面37恰好贴靠于外容纳凹部17的环形底侧内壁上并且在插头单元9和插座单元7继续滑动插合时从此处开始对密封件35施压。

在此要说明的是，插头单元9与插座单元7的连接当然优选以可分离方式实现。此时可以采用任何合适的连接技术，例如螺纹连接。为此，例如可以在插头单元9的与后插头部29相连的凸缘部39的外周面上设置外螺纹(未示出)，外螺纹与设于插座壳体11上的内螺纹(未示出)相配合。但是，也可以直接在后插头部29上设置外螺纹，该外螺纹与设于外容纳凹部的轴向外侧部分上的内螺纹相配合。但在此变型中，因为插头部25通常具有从一毫米到几毫米的小直径，因此螺纹必须具有较大的长度，以便能可靠承受在高液体压力下密封所需要的高预紧力。

在也未示出的另一个变型中，凸缘部39可借助螺钉或销与插座壳体11相连，螺钉或销咬合入或穿过插座壳体11的孔。

图4示出处于完成安装状态的连接机构。在这里，槽部33以小的轴向长度突入内容纳凹部15。这是由此决定的，即密封件35材料具有一定的压缩能力并且还实现了密封件的一定的塑性变形或弹性变形以便密封件材料完全占满包围密封件的环形空间。

密封件以在初始状态下(初次安装前)已咬合到槽部33的槽中的方式将密封件35安装在插头部25上例如可以通过热变形来实现。

但也可行的是，如此设置插头单元9的密封件，使得它在初次安装前还没有咬合入或仅略微咬合入槽部33。例如环形密封件35可以具有这样的内径，其尚可被套装到插头部25(直至槽部33中)上。此时应该如此提供密封件的外轮廓，即密封件连同插头单元9一起还能不用太费力地被移入插座单元7。只有通过在安装过程中的密封件35变形，密封件才咬合到该槽中。因为在考虑用于密封件35的材料的情况下在此数量级内的变形实际上总是与足够的塑性变形相关，故可以保证密封件35在连接机构1拆卸时留在插头单元9上。

此外，也可以如此构成密封件35，其轴向长度在未安装状态下大于槽部33的槽的轴向延伸尺寸。

原则上，具有轴平行的壁部的内容纳凹部15和外容纳凹部17具有可简单制造的优势。另外，当在此部分内的横截面差别足够小时，该密封件在相对小的端面上被施加由预紧所产生的力。因此，已经可以利用插座单元和插头单元之间的相对小的压紧力来产生在密封件35中的高的压力。

如上所述有利的是，通过压紧力在密封件35中产生的预应力大于最大液体压力。密封件35不仅在端侧而且沿径向密封围绕其的环形空间。如果密封件35的轴向长度如此选定，即相对于被特意选定的小的由压紧力施压的密封件端面，周向密封面是大的(至少大了5倍)，则得到总体上大到该连接机构对于密封面区域内的污染物相对不太敏感的密封面。

另外，通过如此高的预紧力而获得以下优点，密封件35在施加有最大允许液体压力时也不会被进一步压缩。就是说，密封件35的可压缩性不影响相关部件5、7的特性。如果第一和第二部件3、5涉及HPLC泵或者与之相连的止回阀，则例如泵的压缩比不受密封件35的可压缩性影响并且不出现机械磨损。

因为连接机构并不需要借助细的毛细管连接，而是允许部件3、5的直接相连，所以也不存在尤其在动态负荷时出现的危险，即连接管可能破裂。对于插头单元9，将在插头部25外形尺寸小时获得出色的稳定性。在后插头部29中，液体压力作用于相对大的壁厚。在槽部33中，插头部25的壁厚较小，但该部分被外部预紧。当液体压力增高时，该壁首先松弛，随后在相反方向上被夹紧。由此一来，与没有预紧力时相比，该弹性部的更多的部分被充分利用。

Claims (21)

1.一种用于高效液相色谱分析法的液体输送部件的液体插头单元，

a)具有设于液体输送部件(5)上的插头壳体(21)，该插头壳体具有沿所述插头壳体(21)的纵轴线(A‘)延伸的用于待输送液体的通道(23)，

b)其中所述插头壳体(21)具有包括前插头部(27)和沿轴向连接到所述前插头部(27)的后插头部(29)的插头部(25)，所述后插头部具有比所述前插头部(27)大的横截面，

c)其中所述前插头部(27)具有头部(31)和设于所述头部(31)和所述后插头部(29)之间的固定部(33)，环形密封件(35)沿轴向保持在所述固定部中或者环形密封件(35)围绕所述固定部，

d)其中所述插头单元(9)构造用于与另一个液体输送部件(3)的具有容纳凹部(13)的插座单元(7)连接，所述容纳凹部包括用于基本上容纳所述头部(31)的内容纳凹部(15)和沿轴向连接到该内容纳凹部上的用于容纳所述固定部(33)和所述后插头部(29)的外容纳凹部(17)，其中如此构成所述插头单元(9)，使得在所述插头单元(9)和所述插座单元(7)的接合状态下形成完全封闭的用于该密封件(35)的环形空间，所述环形空间由所述前插头部(27)的外壁和所述插座单元(7)的容纳凹部(13)的内壁来限定，并且

e)其中所述密封件(35)在其材料特性和几何形状方面设计成使得它在所述插头单元(9)与所述插座单元(7)连接时能够弹性变形和/或塑性变形成使得所述材料在所述插头单元(9)和所述插座单元(7)的接合状态下填满完全封闭的所述环形空间，其中所述密封件(35)的材料对限定完全封闭的所述环形空间的所述插头部(25)的外壁和所述容纳凹部(13)的内壁施加预定的密封压力。

2.根据权利要求1所述的液体插头单元，其特征在于，所述固定部(33)以槽部形式构成，在所述槽部中保持所述环形密封件(35)或者所述环形密封件(35)围绕所述槽部。

3.根据权利要求1或2所述的液体插头单元，其特征在于，设有用于将所述插头单元(9)与插座单元(7)接合的安装部(39)。

4.根据权利要求3所述的液体插头单元，其特征在于，所述安装部(39)包括设置在后插头部(29)上的或与之相连的部分上的螺纹，其中所述安装部(39)的所述螺纹能够与能够同插头单元(9)接合的插座单元(7)的螺纹连接，或者所述安装部(39)包括与所述后插头部(29)接合的凸缘部(39)，其中所述凸缘部(39)能够与能够同插头单元(9)接合的插座单元(7)连接。

5.根据权利要求2所述的液体插头单元，其特征在于，所述头部(31)至少在沿轴向靠后的与所述槽部相邻的部分区域中具有平行于所述插头壳体(21)的纵轴线的周面。

6.根据权利要求1所述的液体插头单元，其特征在于，所述环形密封件(35)在其轴向延伸上具有平行于所述插头壳体(21)的纵轴线(A‘)的外周面，所述外周面在未安装状态下基本上与也平行于所述插头壳体(21)的纵轴线(A‘)的所述后插头部(29)周面对齐。

7.根据权利要求5所述的液体插头单元，其特征在于，所述环形密封件(35)在其轴向延伸上具有平行于所述插头壳体(21)的纵轴线(A‘)的外周面，所述外周面在未安装状态下基本上与也平行于所述插头壳体(21)的纵轴线(A‘)的所述后插头部(29)周面对齐，并且所述头部(31)和所述后插头部(29)以及所述密封件(35)具有基本上呈圆柱形的外轮廓。

8.根据权利要求7所述的液体插头单元，其特征在于，所述密封件(35)具有平坦的圆环形端面(37)，所述端面基本上垂直于所述插头壳体的纵轴线形成并且所述密封件(35)的周面比所述端面(37)大。

9.根据权利要求4所述的液体插头单元，其特征在于，所述螺纹设置在凸缘部(39)上。

10.根据权利要求4所述的液体插头单元，其特征在于，所述凸缘部(39)能够通过螺纹连接与所述插座单元(7)连接。

11.一种用于高效液相色谱分析法的液体输送部件的液体连接的液体连接机构，

a)具有设于第二部件(5)上的包括插头壳体(21)的插头单元(9)，所述插头壳体具有沿所述插头壳体(21)的纵轴线(A‘)延伸的用于待输送液体的通道(23)，

b)其中所述插头壳体(21)具有包括前插头部(27)和沿轴向连接到前插头部(27)的后插头部(29)的插头部(25)，所述后插头部具有比所述前插头部(27)大的横截面，

c)其中所述前插头部(27)具有头部(31)和设于所述头部(31)和所述后插头部(29)之间的固定部(33)，环形密封件(35)沿轴向被保持在所述固定部内，

d)具有设于第一部件(3)上的能够与所述第二部件(5)的所述插头单元(9)接合用于液体连接的插座单元(7)，

e)其中所述插座单元(7)具有容纳凹部(13)，所述容纳凹部包括用于基本上容纳所述插头单元(9)的所述头部(31)的内容纳凹部(15)和沿轴向连接到所述内容纳凹部上的用于容纳所述固定部(33)和所述插头单元(9)的所述后插头部(29)的外容纳凹部(17)，

f)其中所述插头单元(9)的所述插头部(25)和所述插座单元(7)的所述容纳凹部(13)构造成使得在所述插头单元(9)和插座单元(7)的接合状态下形成用于所述密封件(35)的完全封闭的环形空间，所述环形空间由所述前插头部(27)的外壁和所述插座单元(7)的容纳凹部(13)的内壁限定，并且

g)其中，所述密封件(35)在其材料性能和几何形状方面设计成使得它在所述插头单元(9)与所述插座单元(7)接合时能够弹性变形和/或塑性变形成使得所述材料在插头单元(9)和插座单元(7)的接合状态下完全充满完全封闭的所述环形空间，其中所述密封件(35)的材料对限定完全封闭的所述环形空间的所述插头部(25)的外壁和所述容纳凹部(13)的内壁施加预定的密封压力。

12.根据权利要求11所述的液体连接机构，其特征在于，所述固定部(33)以槽部形式构成，所述环形密封件(35)被保持在所述槽部中或者所述环形密封件(35)围绕所述槽部。

13.根据权利要求12所述的液体连接机构，其特征在于，所述插座单元(7)的所述容纳凹部(13)和所述插头单元(9)的所述插头部(25)构造成使得它们在接合时能够相互轴向移动，其中在即将到达其中密封件(35)内达到预定的密封压力的轴向最终位置之前，已经形成完全封闭的容纳有所述密封件(35)的所述环形空间。

14.根据权利要求13的液体连接机构，其特征在于，所述插头单元(9)和所述插座单元(7)分别具有一个用于所述插头单元(9)与所述插座单元(7)的可分离接合的安装部(39)。

15.根据权利要求14所述的液体连接机构，其特征在于，每个所述安装部包括用于使插头单元(9)和插座单元(7)螺纹连接的螺纹，其中该插头单元(9)的螺纹设置在后插头部(29)或与之相连的部分上，或者其中该插头单元的安装部包括与后插头部(29)相连的凸缘部(39)，其中该凸缘部(39)与该插座单元(7)的安装部可分离地连接。

16.根据权利要求12至15中的任一项所述的液体连接机构，其特征在于，所述插头单元(9)的所述头部(31)至少在沿轴向靠后的所述该槽部相邻的部分区域中具有平行于所述插头壳体(21)的纵轴线(A‘)的周面，其中所述部分区域中的横截面的外轮廓基本上对应于所述插座单元(7)的内容纳凹部(15)的横截面。

17.根据权利要求11所述的液体连接机构，其特征在于，所述环形密封件(35)在其轴向延伸上具有平行于所述插头壳体(21)的纵轴线(A‘)的周面，所述周面在未安装状态下基本上与也平行于所述插头壳体(21)的纵轴线(A‘)的后插头部(29)的周面对齐，其中所述插头单元(9)的轴向部分区域中的横截面的外轮廓基本上对应于所述插座单元(7)的外容纳凹部(17)的横截面。

18.根据权利要求16所述的液体连接机构，其特征在于，所述环形密封件(35)在其轴向延伸上具有平行于所述插头壳体(21)的纵轴线(A‘)的周面，所述周面在未安装状态下基本上与也平行于所述插头壳体(21)的纵轴线(A‘)的后插头部(29)的周面对齐，其中所述插头单元(9)的轴向部分区域中的横截面的外轮廓基本上对应于所述插座单元(7)的外容纳凹部(17)的横截面，其中所述前插头部(27)和所述后插头部(29)以及所述密封件(35)具有基本上呈圆柱形的外轮廓。

19.根据权利要求18所述的液体连接机构，其特征在于，所述密封件(35)具有平坦的圆环形端面(37)，所述端面基本上垂直于所述插头壳体(21)的纵轴线(A‘)形成，并且所述内容纳凹部(15)的直径基本上突然增大至所述外容纳凹部(17)的直径。

20.根据权利要求15所述的液体连接机构，其特征在于，所述插头单元(9)的螺纹设置在凸缘部(39)上。

21.根据权利要求15所述的液体连接机构，其特征在于，所述该凸缘部(39)与所述插座单元(7)的安装部通过螺纹连接可分离地连接。