CN202128946U - 动态轴向压缩色谱柱及装柱系统 - Google Patents

Abstract

一种动态轴向压缩色谱柱包含丝杆、柱上法兰、色谱柱管、柱下法兰、柱底座、丝杆锁母、螺钉和螺母，其中丝杆为螺纹杆，弹簧导杆为台阶轴，转接螺母中心有螺纹孔且上端面有圆环槽，丝杆锁母有螺纹孔。装填色谱柱时，将色谱柱管内的活塞系统压缩到所需位置，将丝杆锁母安装在丝杆且与柱上法兰固定在一起，从而完成色谱柱的安装。该色谱柱的装柱系统由支架顶板、结构相同的支架上支柱、支架中板和支架下支柱以及支架底板组成。液压缸安装在支架顶板上，色谱柱安装在支架中板上且色谱柱的柱底座悬空。该色谱柱利用弹簧弹力有效消除因填料塌陷引起的柱效下降问题。该装柱系统可重复利用，且通过更换不同大小的柱上法兰可应用于不同规格的色谱柱。

Description

动态轴向压缩色谱柱及装柱系统

技术领域：

本实用新型涉及一种动态轴向压缩色谱柱及装柱系统，属于制备液相色谱应用领域。 

背景技术：

色谱柱是液相色谱系统中用于分离目的的核心组件。对于制备色谱来说，色谱柱内径较大，现有的工业化制备色谱常使用轴向压缩柱。该轴向压缩柱内有一个与柱壁有很好密封性的可移动活塞，在柱内的两端皆配有多孔不锈钢筛板以及能使样品和洗脱液在柱截面上均匀分配的分配器。装柱时，从一端向柱内装入填料的匀浆混合物，然后推动活塞以压缩柱中的填料层。溶剂从另一端的筛板过滤排出。根据在分离过程中是否给活塞施加持续的压力，轴向压缩柱又分为两种类型：动态轴向压缩柱和静态轴向压缩柱。对于动态轴向压缩柱，始终给活塞施加一定的压力，使之持续压缩填料；对于静态轴向压缩柱，只是间歇地给活塞施加压力，使之间歇地压缩填料。动态轴向压缩柱可以随时消除因填料塌陷而引起的柱效下降问题，但价格较高，每一根色谱柱需要配备一套液压缸以及相应的装柱系统。静态轴向压缩柱靠人工操作，价格相对低廉，但不能解决随时消除因填料塌陷而引起的柱效下降问题。 

实用新型内容：

为了克服以上动态轴向压缩柱和静态轴向压缩柱各自的缺点，本实用新型提供一种动态轴向压缩色谱柱及装柱系统，其能随时消除因填料塌陷而引起的柱效下降问题，即保证了柱效，也降低了经济成本。 

本实用新型提供一种动态轴向压缩色谱柱，该动态轴向压缩色谱柱包含丝杆、柱上法兰、色谱柱管、柱下法兰、柱底座、丝杆锁母、螺钉、螺母等部件。在色谱柱管内包含由丝杆、弹簧导杆、弹簧、转接螺母、柱密封圈、柱活塞、分配器和柱筛板整体构成色谱柱管活塞系统。丝杆为一螺纹杆。丝杆锁母中心设有螺纹孔，螺纹孔周围设有安装通孔。弹簧导杆为一台阶轴，弹簧导杆的中心设有螺纹孔。丝杆通过螺纹安装在弹簧导杆中。弹簧导杆的下端安装在弹簧内圈中。转接螺母中心有螺纹孔，上端面设有一圆环槽，弹簧的下端固定在此圆环槽中。柱活塞通过螺纹与转接螺母啮合，且柱活塞外圈安装有柱密封圈。柱活塞的下端安装设有分配器和柱筛板。色谱柱管的下端通过柱下法兰与柱底座啮合，柱下法兰和柱底座之间安装有柱底密封圈和柱底筛板。色谱柱管活塞系统可以整体地在色谱管内运动，当运动到所需位置时，丝杆锁母螺纹被安装到丝杆上，且丝杆锁母通过螺钉和螺母与柱上法兰固定在一起。 

本实用新型还提供一种动态轴向压缩色谱柱装柱系统，其包含支架顶板、三个结构相同的支架上支柱、支架中板、三个结构相同的支架下支柱以及支架底板。支架顶板、支架中板和支架底板都成圆形且设有中心通孔，不过支架中板还设有开放式槽。液压缸穿过支架顶板的中心通孔安装在支架顶板上。色谱柱管经由支架中板的开放式槽通过柱上法兰安装在支架中板上。柱底座悬空，与支架底板具有一定距离。支架顶板、支架中板和支架底板的圆形轮廓的圆心以及液压缸的中心位于同一中心线上， 即垂直对准。 

当装填色谱柱时，在填料被装入色谱柱管之后，启动液压缸，液压缸活塞杆压在丝杆上端面上，驱动色谱柱管活塞系统整体向下压缩色谱柱管内填料。当色谱柱管活塞系统整体运动到所需位置时，将丝杆锁母安装在丝杆上，且通过螺钉将丝杆锁母与柱上法兰固定在一起，从而完成一个制备色谱柱的安装。将色谱柱从支架中板中取出后将液压缸活塞杆复位，即可再次安装新色谱柱。 

本实用新型的动态轴向压缩色谱柱安装有弹簧，可以依靠弹簧的弹力随时消除柱头塌陷所产生的死体积，保证了较高的柱效。同时因为特殊设计的装柱系统，使得可以仅利用一套装柱系统即可装填多个色谱柱，当需要装填不同规格的色谱柱时，只需要更换不同的柱上法兰即可，很大程度上降低了经济成本。 

附图说明：

附图被包括在本说明书中以提供对本发明的进一步理解，并结合到本说明书中且构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施方式，且与说明书一起用于解释本发明的原理。附图中： 

图1是本实用新型的动态轴向压缩色谱柱的侧视图。 

图2是本实用新型的动态轴向压缩色谱柱的剖面图。 

图3是本实用新型的动态轴向压缩色谱柱装柱系统的示意图。 

图中具体标号如下： 

1、液压缸          2、支柱螺帽 

3、支架顶板        4、支架上支柱 

5、支架中板        6、活塞杆 

7、丝杆            8、柱上法兰 

9、色谱柱管        10、支架下支柱 

11、柱下法兰       12、柱底座 

13、支架底板       14、丝杆锁母 

15、螺钉           16、螺母 

17、弹簧导杆       18、弹簧 

19、转接螺母       20、柱密封圈 

21、柱活塞         22、分配器 

23、柱筛板         24、柱底密封圈 

25、柱底筛板 

具体实施方式：

下面将参照附图详细描述本实用新型的优选实施方式。在下面的描述中，为描述方便，按照附图中示出的方向进行描述，即，支架顶板处于支架中板上方，且支架中板处于支架底板上方，且称面朝上的端面为上端面，称面朝下的端面为下端面。 

图1是根据本实用新型的动态轴向压缩色谱柱的侧视图。如图1所示，根据本实用新型的动态轴向压缩色谱柱由丝杆7、柱上法兰8、色谱柱管9、柱下法兰11、柱底座12、丝杆锁母14、螺钉15、螺母16组成。 

图2是根据本实用新型的动态轴向压缩色谱柱的剖面图，详细示出了根据本实用新型的动态轴向压缩色谱柱的内部结构。如图2所示，丝杆7、弹簧导杆17、弹簧18、转接螺母19、柱密封圈20、柱活塞21、分配器22和柱筛板23整体构成色谱柱管活塞系统，安装在色谱柱管9内。丝杆7为一螺纹杆。丝杆锁母14中心设有螺纹孔，螺纹孔周围设有安装通孔。弹簧导杆17为一台阶轴，弹簧导杆17的中心设有螺纹孔。丝杆7通过螺纹安装在弹簧导杆17中。弹簧导杆17的下端安装在弹簧18内圈中，用于压紧弹簧18，并维持弹簧18的稳定。转接螺母19中心有螺纹，上端面设有一圆环槽，弹簧18的下端固定在此圆环槽中。柱活塞21通过螺纹与转接螺母19啮合，且柱活塞21外圈安装有柱密封圈20，用于在柱活塞21上下运动时提供密封。柱活塞21下端安装设有分配器22和柱筛板23，分配器22用于将进入色谱柱管9的流动相均匀分布在色谱柱管9的平面上，柱筛板23用于过滤流动相中含有的杂质成分。色谱柱管9的下端通过柱下法兰11与柱底座12安装在一起，柱下法兰11和柱底座12中间安装有柱底密封圈24和柱底筛板25，分别用于色谱柱管9底端的密封以及过滤杂质。色谱柱管活塞系统可以整体在色谱管内运动，当运动到所需位置时，丝杆锁母14螺纹安装到丝杆7上，且通过螺钉15和螺母16将丝杆锁母14与柱上法兰8固定在一起，以用于锁定弹簧位置。 

图3是根据本实用新型的动态轴向压缩色谱柱装柱系统，其包含支架顶板3、三个结构相同的支架上支柱4、支架中板5、三个结构相同的支架下支柱10以及支架底板13。支架上支柱4的上端为螺纹杆，其下端为螺纹孔。支架下支柱10的上下两端均为螺纹杆。支架顶板3成圆形，中心设有中心通孔，中心通孔周围设有4个安装孔。支架顶板3的边缘还设有三个相同大小的安装通孔，这三个通孔相对于支架顶板圆心彼此形成120度夹角，且位于与支架顶板圆形形状具有相同圆心的同心圆上。支架中板5成缺口圆形，其中心设有中心通孔，中心通孔前端开有长条形槽，且在边缘设有三个相同大小的安装通孔，这三个通孔相对于支架中板圆心彼此形成120度夹角，且位于与支架中板圆形形状具有相同圆心的同心圆上。支架底板13成圆形，且设有三个螺纹孔。其中，支架顶板3的中心通孔的圆心、支架中板5的中心通孔的圆心、支架底板13的圆形轮廓中心位于同一中心线上，即垂直对准。支架顶板3中的安装通孔、支架中板5中的安装通孔与支架底板13的螺纹孔垂直对准。液压缸1穿过支架顶板3的中心通孔，借助螺钉经由安装通孔安装在支架顶板3上。色谱柱管9通过柱上法兰8安装在支架中板5的通孔中，色谱柱管9和柱上法兰8通过螺纹连接。柱底座12悬空，与支架底板具有一定距离。液压缸1的中心与支架顶板3的中心通孔的圆心、支架中板5的中心通孔的圆心、支架底板13的圆形轮廓中心位于同一中心线上，即垂直对准。液压缸1的下端为活塞杆6。支架上支柱4的上端穿过支架顶板3，通过支柱螺帽2固定在支架顶板3上，支架上支柱4的下端通过螺纹与支架下支柱10的上端啮合。支架下支柱10的上端穿过支架中板5与支架上支柱4的下端啮合，且其下 端通过螺纹连接安装在支架底板13上。 

当装填色谱柱时，在填料被装入色谱柱管之后，启动液压缸1，液压缸1的下端活塞杆6紧压在丝杆7的上端面上，驱动色谱柱管活塞系统整体向下压缩色谱柱管9内填料。当色谱柱管活塞系统整体运动到所需位置后，将丝杆锁母14安装在丝杆7上，且通过螺钉15将丝杆锁母14与柱上法兰8固定在一起，从而完成一个制备色谱柱的安装。在色谱柱装填完成后，色谱柱可从所述装柱系统拆下。将制备色谱柱整体从支架中板5中取出后将液压缸1的活塞杆6复位，即可进行下一次新色谱柱的安装，装柱系统可重复利用。并且，当需要装填不同规格的色谱柱时，只需要更换不同的柱上法兰即可，很大程度上降低了经济成本。 

应当理解，用词“包含”不排除其他元件或步骤。前面的实施方式和优点仅仅是示例性的，并且并不被理解为对本发明的限制。对于本领域技术人员来说，许多替换、修改以及变型是显而易见的。此处描述的示例性实施方式的形状、结构和其他特征可通过各种方式结合以获得附加的和/或可选的示例性实施方式。 

Claims (4)

1.一种动态轴向压缩色谱柱，包含丝杆、柱上法兰、色谱柱管、柱下法兰、柱底座、丝杆锁母、螺钉和螺母，其中在所述色谱柱管内，丝杆、弹簧导杆、弹簧、转接螺母、柱密封圈、柱活塞、分配器和柱筛板构成色谱柱管活塞系统，其特征在于：

所述丝杆为螺纹杆，所述弹簧导杆为台阶轴，所述丝杆通过螺纹安装在所述弹簧导杆中，且所述弹簧导杆的下端安装在弹簧内圈中；

所述转接螺母中心有螺纹孔，且上端面设有一圆环槽，所述弹簧的下端固定在此圆环槽中；并且

所述丝杆锁母设有螺纹孔，在所述色谱柱管活塞系统移动到合适位置时，所述丝杆锁母螺纹安装到所述丝杆且与所述柱上法兰固定成一体，以用于锁定弹簧位置。

2.一种用于如权利要求1所述的动态轴向压缩色谱柱的装柱系统，其由支架顶板、三个结构相同的支架上支柱、支架中板、三个结构相同的支架下支柱以及支架底板组成，液压缸安装在所述支架顶板上，色谱柱安装在所述支架中板上，且色谱柱的柱底座悬空，距离所述支架底板一定距离。

3.根据权利要求2所述的装柱系统，其中在色谱柱装填完成后，所述色谱柱可从所述装柱系统拆下，所述装柱系统可重复利用。

4.根据权利要求2所述的装柱系统，其中所述柱上法兰可以更换，以适应不同规格的色谱柱。 

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