CN215218242U - 用于提取样品的提取池 - Google Patents

Abstract

根据本实用新型的用于提取样品的提取池的特征实际上在于以下特征：具有第一末端和相对的第二末端的管状提取体，所述提取体具有用于容纳样品的内部空间；用于密封封闭所述管状提取体的第一末端的第一封闭装置；用于密封封闭所述管状提取体的第二末端的第二封闭装置，其中所述第一封闭装置具有用于供应或排出流体的第一流体连接件，所述第二封闭装置具有用于供应或排出流体的第二流体连接件。此外，在所述提取体与所述第一封闭装置之间以及在所述提取体与所述第二封闭装置之间分别设有至少一个构建为永磁粘附装置、魔术贴或硅基紧固件的粘附装置，其用于将所述第一和第二封闭装置固定在所述提取体上。

Description

用于提取样品的提取池

技术领域

本实用新型涉及一种用于提取样品的提取池。

背景技术

通常通过提取池在较高的温度和压力下借助溶剂从待检查的样品材料中提取相应的分析物，如农药、PCB、PAH、二恶英和其他组分，然后通常将其在进一步清洁后送入分析系统中。

提取池通常由具有第一末端和相对的第二末端的管状提取体构成，通过封闭装置对这两个末端封闭，从而产生用于容纳样品的内部空间。通过封闭装置来供应或排出溶剂或另一适用的流体。如例如由EP 2918323 A1、WO 96/27418 A1和US 7101477 B1已知的那样，通常借助与提取体螺接在一起的封闭装置来封闭该提取体。

然而，螺接的缺点在于，组装或拆卸需要或多或少的人力。此外，封闭装置的自动放置或移除是较为复杂或难以实现的。因此，难以对提取后的剩余样品，包括过滤器，进行自动清空。此外，由于这些组分的数量和复杂性，这些已知的提取池通常需要更高的清洁成本。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的是提供一种用于提取样品的提取池，其特征在于快速组装或快速拆卸。

根据本实用新型，上述目的通过权利要求1的特征来实现。

根据本实用新型，用于提取样品的提取池的特征基本上在于以下特征：

-具有第一末端和相对的第二末端的管状提取体，所述提取体具有容纳样品的内部空间，

-用于密封封闭所述管状提取体的第一末端的第一封闭装置，

-用于密封封闭所述管状提取体的第二末端的第二封闭装置，

其中，

-所述第一封闭装置具有用于供应或排出流体的第一流体连接件，所述第二封闭装置具有用于供应或排出流体的第二流体连接件。

此外，在所述提取体与所述第一封闭装置之间以及在所述提取体与所述第二封闭装置之间分别设有至少一个粘附装置，其被构建为永磁粘附装置、魔术贴或硅基紧固件，用于将所述第一和第二封闭装置固持在所述提取体上。

粘附装置的优点在于，不用对封闭装置进行螺接，而是仅须放置或取下该封闭装置。因此，在放置或卸下封闭装置时，仅需沿提取体的纵向中心轴线性地移动该封闭装置。也可以以简单的方式自动实施这种运动。在使用螺纹连接的情况下，无法借助线性运动抬起封闭体，因为螺纹会阻断这种运动方向。

根据本实用新型的粘附装置相对于螺纹连接的另一优点在于，可以通过有针对性的方式调节用于将封闭装置保持在提取体上的保持力。通过适当地选择粘附装置，可以调节例如永磁体的保持力使其符合需求(封闭装置的重量、样品的重量、所使用的粘附元件的数量...)，从而一方面，确保将该封闭装置牢固地保持在提取体上，另一方面，能够在不施加不必要的力的情况下抬起该封闭装置。

本实用新型的优选实施方式在于，将所述至少一个粘附装置构建为永磁粘附装置。这里可以使用永磁体，特别是钕、钐、钴或铁氧体磁体。所述粘附装置可以具有一个或多个粘附元件，所述粘附元件设计成环形。但是，优选的实施方式是，在提取体的末端上分别设有多个以分布在周边上的方式布置的第一粘附元件，这些第一粘附元件与相应数量的位于两个封闭装置上的第二粘附元件共同作用。所述粘附装置的构建方式为使其适用于例如200℃的预定温度范围。该粘附装置使得提取池能够快速进行安装和拆卸。此外，自动化操作也可以轻松实现。

根据本实用新型的另一技术方案，所述第一和第二封闭装置分别具有外部和内部封闭体，其中所述内部封闭体以可在所述外部封闭体上被可移动地导引。此外，在所述提取体与所述内部封闭体之间优选设有密封件，通过相对所述外部封闭体移动所述内部封闭体，可以压缩所述密封件，从而实现流体密封连接。通过这种方式，所述封闭装置可以具有第一封闭位置(预封闭位置)，在该第一封闭位置，通过至少一个粘附装置将所述外部封闭体固定在提取体上，所述内部封闭体处于相对所述外部封闭体尚未压缩密封件的位置。此外，所述封闭装置预设第二封闭位置(流体密封封闭位置)，在该封闭位置，仍然通过粘附装置将外部封闭体固持在提取体上，内部封闭体相对外部封闭体处于压缩所述密封件的位置。

根据本实用新型的提取池的典型应用范围是在高达200℃的温度以及0至100巴的压力下。当然，在不超过100巴的高压下，提取体的流体密封封闭是无法通过粘附装置而实现的。因此，封闭装置预设上述第一和第二封闭位置，其中在第一封闭位置，仅将封闭装置固持在提取体上，以便将如此封闭的提取体特别是转移至夹紧装置中时以下述方式将这两个内部封闭体夹紧在所述紧固装置中，所述方式是使得这两个内部封闭体相对其外部封闭体沿提取池的方向移动并压缩布置在它们之间的密封件，从而以这种方式形成流体密封的第二封闭位置。

在此情况下，可以在增大的压力下添加提取流体，通常是溶剂。此外，由于加速提取所需的溶剂的温度升高，提取流体的压力甚至会进一步增大。

一旦再次从夹紧单元中取出提取池，就可以通过抬起封闭装置以快速且简单的方式打开该提取池。因此，通过根据本实用新型的粘附装置大大简化了提取池的组装和打开并且还易于实现自动化。此外，还可以在例如通过机器人卸下封闭装置之后，自动将提取池清空至废料中，其中也可以将密封件和任何可能的玻璃料构建为一次性组件，但这并不是绝对必要的。密封件优选由适用的聚合物构成，而玻璃料则可以由聚合物或生物聚合物或者金属构成。

所述粘附装置具有至少一个第一粘附元件和至少一个与所述第一粘附元件以粘附方式共同相互作用的第二粘附元件，其中所述至少一个第一粘附元件固定在所述提取体的末端上，所述至少一个第二粘附元件固定在所述封闭装置上。在此情况下，所述提取池可以在第一和第二末端上分别具有法兰，并在第一和第二封闭位置中与相关封闭装置的外部封闭体保持操作性接触。所述第一和第二粘附装置可以分别具有至少一个第一粘附元件和至少一个与所述第一粘附元件以粘附方式共同相互作用的第二粘附元件，其中所述至少一个第一粘附元件固定在所述提取体的法兰上，所述至少一个第二粘附元件固定在所述外部封闭体上。在另一技术方案中，第一粘附元件可以设置在提取体的法兰中的凹部中，第二粘附元件可以设置在外部封闭体的凹部中。

例如可以通过压制、热压配、螺接或胶粘将第一和第二粘附元件固定在相关的凹部中。为了确保尽可能可靠地将封闭装置保持在提取体上，在提取体的末端上分别以沿整个周边分布的方式布置多个第一粘附元件，其与相应数量的位于所述两个封闭装置上的第二粘附元件共同作用。

此外，所述第一流体连接件布置在所述第一封闭装置的内部封闭体上，所述第二流体连接件布置在所述第二封闭装置的内部封闭体上，从而通过移动内部密封体以及由此形成的压紧密封件来确保提取体的内部与所述两个流体连接件之间的流体密封封闭。

通过使用粘附装置将封闭体保持在提取体上，封闭装置可以沿所述提取体的纵向中心轴的方向在被抬起的打开位置与第一封闭位置(预封闭位置)之间线性运动，其中借助提取体上的粘附装置将封闭装置保持在第一封闭位置。通过这种方式实现提取体的相对简单的自动打开或封闭。

在多个应用实例中，采用玻璃料作为过滤器，其优选放置在所述至少一个第一封闭装置与所述提取体之间。为此，特别是可以将所述玻璃料放置在提取体的凹部中。在此情况下，特别有利的是，可以在内部封闭体与玻璃料之间设置密封件。在实际的实施方案中，通过将玻璃料插入提取体的凹部中而留下一环形间隙，其中被内部封闭体压紧的密封件有利地在该间隙区域中压靠在所述提取体和玻璃料上。因此，所述密封件大致居中布置在间隙上方，进而一方面朝外实现流体密封封闭，并且同时将玻璃料固定在提取体的凹部中。

附图说明

结合以下对两个示例性实施例的描述以及附图对本实用新型的进一步改进之处进行详细说明。

附图中示出了：

图1示出了根据本实用新型的提取池在夹紧状态下的剖面图，

图2示出了图1所示细节A的放大剖面图，

图3示出了图1所示提取池的俯视图，

图4示出了根据第二示例性实施例的封闭装置的三维视图，以及

图5示出了图4所示封闭装置的剖面图。

具体实施方式

图1示出的提取池E被夹持在夹紧单元V中并且具有用于容置未详细示出的样品的提取体1，所述提取体借助第一封闭装置2和第二封闭装置3而密封地封闭。提取体1呈管状，其中所述提取体的下部第一末端10被第一封闭装置2封闭，该提取体的上部第二末端11被第二封闭装置封闭。所述提取体还具有用于容置样品的内部空间12。

第一封闭装置2在图2中放大示出并且具有第一封闭体20，该第一封闭体设置了环周缘的法兰21，该法兰与提取体1的第一端面13共同作用并且借助第一密封件4在提取体的下部第一末端10处对该提取体进行密封封闭。第一封闭体20还具有居中布置的第一流体连接件22，通过该第一流体连接件可以供应或排出流体，例如溶剂。此外，在提取体1与第一封闭体20之间提供有玻璃料5，该玻璃料可以是例如由聚合物或金属制成的多孔板。在此情况下，玻璃料5一方面旨在阻挡住大部分粉末状样品，而在提取体的上部末端处输送的流体则可以通过玻璃料5和第一流体连接件22而被排出。根据具体应用，玻璃料的孔隙度为例如1至50μm。与此相反，待检查的样品则具有相应更大的粒度。位于提取体1的上部第二末端11上的第二封闭装置3以相同的方式构造并且与此相应地具有包括第二流体连接件32的第二封闭体30。此外，第二封闭体30具有第二法兰31，该第二法兰与提取体1的第二端面14以及第二密封件6共同作用。

在现有技术中，为了使所述两个封闭体20、30在将提取池E插入夹紧单元V中时不会意外脱落，通常将这些封闭体与提取体螺接。然而，在根据本实用新型的实施例中，在提取体1与第一封闭装置2之间以及在提取体1与第二封闭装置3之间分别设有用于将第一和第二封闭装置2、3固持在提取体1上的至少一个粘附装置7或8。在此情况下，所述两个粘附装置7、8分别具有第一粘附元件71或81以及与所述第一粘附元件以粘附的方式共同作用的第二粘附元件72或82，其中各个第一粘附元件71或81固定在提取体1的末端上，各个第二粘附元件72或82固定在封闭装置2或3上。为此，提取体1的第一和第二端面13、14具有用于容置第一粘附元件71或81的第一凹部15。在第一法兰21和第二法兰31中以相应的方式设有第二凹部23或33，第二粘附元件72或82插入所述第二凹部中。在此情况下，可以特别是通过压制、热压配、螺接或胶粘将第一和第二粘附元件固定在相关的凹部中。从图3中可以看出，在所示示例性实施例中，三个第一或第二粘附装置7、8沿整个周边以均匀分布的方式布置。

根据本实用新型的优选实施例，这些粘附装置由永磁粘附装置形成，使得仅将第一或第二封闭体20、30放置到提取体1的相关第一或第二端面13、14上就足以将这些粘附装置固定住。在此情况下，粘附力应足够大，使得封闭体20、30，特别是位于提取体1的下端处的封闭体20，不会因其自重以及位于内部空间12中的样品的重量而意外松脱。相反，可能需要足够大的附加作用力来抬起各个封闭体。在此情况下，特别是可以在提取体1的纵向中心轴16的延长线中，即通过线性运动来抬起这些封闭体。

为了能够自动卸下第一或第二封闭体20、30，有利的是，这两个封闭体20、30在其外周面上具有凹口24，通过这个凹口确保机器人的可靠抓握。

作为提取系统的一部分的夹紧单元V具有上夹爪90和下夹爪91，提取池E被夹紧在上夹爪与下夹爪之间(图1)。为了能够简单地在夹紧单元V中对提取池进行定心，两个封闭体20、30可以分别具有环形的凹槽25，这些环形的凹槽与以相应互补的方式构建的凸起92共同作用。

通过对夹爪90和91相应地施加压力，将第一和第二封闭体20、30压靠到提取体1上，从而通过第一和第二密封件4、6实现流体密封且压力密封封闭，其能够在不超过100巴或更大的压力下应用。在此可以假定，下夹爪91以固定的方式布置，仅上夹爪90以可沿纵向中心轴16的方向以可移动的方式构建。此外，所述两个夹爪90、91还具有可沿纵向中心轴16移动的流体输送管线93或流体排出管线94，可以借助密封件95和96以流体密封的方式将所述流体输送管线和流体排出管线连接在第一流体连接件22和第二流体连接件32上。在某些应用实例中，也可以通过流体排出管线94输送和排除流体的至少一部分。

采用上述提取系统的提取方法过程如下：

首先借助第一封闭装置2，第一密封件4和玻璃料在提取体1的下端处对这个提取体进行封闭，以便通过仍打开的上端引入待检查的样品，其中这个样品通常大约填充内部空间的三分之一至一半。然后放置具有第二密封件的第二封闭装置3并将如此组装的提取池插入夹紧单元V中。借助所需的压力将上夹爪90和下夹爪91相对彼此合并在一起，以便以压力密封的方式封闭所述提取体。此外，对流体输送管线93和流体排出管线94进行连接。然后视情况在压力下通过流体输送管线93输送预定的流体，例如溶剂，并且借助未详细示出的加热装置将流体加热至预定温度以加速提取，其中压力可以设定为不超过100巴。出于安全原因，可以通过未详细示出的过压阀释放高于该值的压力。在进行提取并且压力低于临界安全压力之后，打开连接流体排出管线94的阀并通过流体排出管线94排出提取溶液。在此情况下，插入在提取体下端处的玻璃料5阻挡住样品并且仅允许所输送的流体与所提取的分析物一起通过。然后对排出的流体进行进一步的处理和/或分析。

但是，代替上述静态方法，也可以将提取池用于动态方法中，其中提取流体持续流过提取池。

视具体应用而定，也可以通过适用的加热装置将提取体加热至200℃或更高。

为了移除并清空提取池E，使上夹爪相对下夹爪91彼此分离，从而可以手动或借助机器人机械地取出提取池E。可以以简单的方式将两个封闭装置2、3抬起，其中仅需克服粘附装置的吸引力。因此，特别地这些也可以自动完成。然后将样品清空至废料中，其中视情况保留玻璃料5和密封件4、6以供再次使用。

图4和图5示出根据第二示例性实施例的封闭装置200，可以将所述封闭装置用作第一或第二封闭装置2、3的替代方案。所述封闭装置的特征在于外部封闭体201和内部封闭体202，其中内部封闭体202以可在外部封闭体201中可移动地接受导引。为了将两个封闭体201、202保持合在一起，一方面，外部封闭体201包围内部封闭体202，另一方面，设有弹簧圈203或其他固定构件。

提取体100在第一末端和第二末端分别具有法兰101，在封闭提取体100时，所述法兰与外部封闭体201操作性接触。为此，在法兰101中的凹部102中布置有第一粘附元件810，这些第一粘附元件与保持在外部封闭体201的凹部205中的第二粘附元件820共同作用。

图5示出处于第一封闭位置(预封闭位置)的封闭装置200，其中，借助两个粘附元件810、820将外部封闭体201固定在提取体的法兰101上。在提取体100与内部封闭体202之间还设有密封件400，该密封件可以从图5所示第一封闭位置出发，通过相对外部封闭体201移动内部封闭体202而压缩，以便由此在提取体100的内部空间120与居中设置在内部封闭体202上的流体连接件204之间建立流体密封的连接。

在所示实施例中，玻璃料500保持在提取体100的一端处的凹部103中。在玻璃料500与提取体100之间，在凹部103中设有环形间隙121，该环形间隙121被居中地布置在间隙121上方的密封件400覆盖，使得在压缩状态下，密封件400压靠到提取体100和玻璃料500上。密封件400放置在径向朝外地朝提取体100的方向打开的圆周槽206中。外部封闭体201包围内部封闭体202，使得内部封闭体可以沿纵向中心轴160的方向受限地线性移动，具体方式为，例如通过图1所示夹紧装置V施加外部压力。为了在从提取体100抬起封闭装置200时内部封闭体202不会从外部封闭体201中滑出，内部封闭体202通过弹簧圈203而固定。内部封闭体202相对外部封闭体201的调节行程可以进行尺寸调整，从而可以将密封件400压缩至足够的程度，以便产生期望的压力密封的封闭。

因为无法仅通过粘附装置实现提取体针对施加高达100巴的压力的应用的压力密封的封闭，所以图1至图5所示两个实施例的封闭装置以的设计方式为使得这些粘附装置仅用于将封闭体保持在提取体上的预封闭位置中，该预封闭位置确保用样品进行填充并将其转移至夹紧单元V中。只有通过将两个相对的封闭体相对彼此而夹紧，才能在夹紧单元V中确保实际的压力密封的封闭。

因为共同作用的粘附元件不负责流体密封的封闭，所以可以以相应降低其粘附力的方式构建这些粘附元件，从而为此仅需相对较小的结构空间。但是，与先前所使用的螺纹连接相比，粘附装置的巨大优势在于，仅需要线性运动方向来抬起和放置封闭体，当然，这并不排除短暂地进行旋转运动以更简单地松开封闭体。

Claims (14)

1.一种用于提取样品的提取池，所述提取池具有：

- 具有第一末端和相对的第二末端的管状提取体（1、100），所述提取体具有用于容纳样品的内部空间（12、120），

- 用于密封封闭所述管状提取体（1、100）的第一末端的第一封闭装置（2、200），

- 用于密封封闭所述管状提取体（1、100）的第二末端的第二封闭装置（3、200），

其中，

- 所述第一封闭装置（2、200）具有用于供应或排出流体的第一流体连接件（22、204），所述第二封闭装置（3、200）具有用于供应或排出流体的第二流体连接件（32、204），

其特征在于，

在所述提取体（1、100）与所述第一封闭装置（2、200）之间以及在所述提取体（1、100）与所述第二封闭装置（3、200）之间分别设有至少一个粘附装置（7、8），其被构建为永磁粘附装置、魔术贴或硅基紧固件，所述粘附装置用于将所述第一和第二封闭装置（2、3、200）固定在所述提取体（1、100）上。

2.根据权利要求1所述的用于提取样品的提取池，其特征在于，所述第一和第二封闭装置（200）分别具有外部封闭体和内部封闭体（201、202），其中所述内部封闭体（202）可在所述外部封闭体（201）上被可移动地导引。

3.根据权利要求2所述的用于提取样品的提取池，其特征在于，在所述提取体（100）与所述内部封闭体（202）之间设有密封件（400），通过相对所述外部封闭体（201）移动所述内部封闭体（202），可以压缩所述密封件，以实现流体密封连接。

4.根据权利要求3所述的用于提取样品的提取池，其特征在于，所述封闭装置（200）具有第一封闭位置，在所述第一封闭位置，通过所述至少一个粘附装置（810、820）将所述外部封闭体（201）固定在所述提取体（100）上；所述内部封闭体（202）处于相对所述外部封闭体（201）尚未压缩所述密封件（400）的位置中；还预设第二封闭位置，在所述第二封闭位置，通过所述粘附装置（810、820）将所述外部封闭体（201）固定在所述提取体（100）上，所述内部封闭体（202）处于相对所述外部封闭体（201）压缩所述密封件（400）的位置。

5.根据权利要求1所述的用于提取样品的提取池，其特征在于，所述粘附装置具有至少一个第一粘附元件（81、810）和至少一个与所述第一粘附元件以粘附的方式共同作用的第二粘附元件（82、820），其中所述至少一个第一粘附元件（81、810）固定在所述提取体（1、100）的末端上，所述至少一个第二粘附元件（82、820）固定在所述封闭装置（2、3、200）上。

6.根据权利要求2所述的用于提取样品的提取池，其特征在于，所述提取体（100）在所述第一末端和第二末端上分别具有法兰（101），所述法兰在闭合位置分别与所述第一封闭装置的外部封闭体（201）保持操作性接触，其中所述粘附装置分别具有至少一个第一粘附元件（810）和至少一个与所述第一粘附元件以粘附的方式共同作用的第二粘附元件（820），其中所述至少一个第一粘附元件（810）固定在所述提取体（100）的法兰（101）上，所述至少一个第二粘附元件（820）固定在所述外部封闭体（201）上。

7.根据权利要求6所述的用于提取样品的提取池，其特征在于，所述第一粘附元件（810）布置在所述提取体（100）的法兰（101）中的凹部（102）中，所述第二粘附元件（820）布置在所述外部封闭体（201）的凹部（205）中。

8.根据权利要求7所述的用于提取样品的提取池，其特征在于，通过压制、热压配、螺接或胶粘将所述第一和第二粘附元件（81、810、82、820）固定在所述相关的凹部（15、33、102、205）中。

9.根据权利要求5所述的用于提取样品的提取池，其特征在于，在所述提取体（1、100）的末端上分别以沿整个周边分布的方式布置多个第一粘附元件（81、810），其与相应数量的位于所述两个封闭装置上的第二粘附元件（82、820）共同作用。

10.根据权利要求1所述的用于提取样品的提取池，其特征在于，所述提取体（100）具有纵向中心轴（160），至少所述第一封闭装置（200）具有外部封闭体（201）和与所述外部封闭体连接的内部封闭体（202），其中所述封闭装置（200）可以沿所述纵向中心轴（160）的方向在被抬起的打开位置与第一封闭位置之间线性运动，其中借助所述提取体上的粘附装置（810、820）将所述封闭装置固定在所述在第一封闭位置。

11.根据权利要求1所述的用于提取样品的提取池，其特征在于，在所述至少一个封闭装置（200）与所述提取体（100）之间放置玻璃料（500）。

12.根据权利要求11所述的用于提取样品的提取池，其特征在于，所述玻璃料（5, 500）保持在所述提取体（1、100）的凹部（103）中。

13.根据权利要求12所述的用于提取样品的提取池，其特征在于，用于保持所述玻璃料（500）的凹部（103）布置在所述提取体（100）的末端上，并且在所述内部封闭体（202）与所述玻璃料（500）之间还设有密封件（400）。

14.根据权利要求13所述的用于提取样品的提取池，其特征在于，在所述玻璃料（500）与所述提取体（100）之间存在环形间隙（121），被所述内部封闭体（202）压缩的密封件（400）在所述间隙（121）的区域中压靠到所述提取体（100）和所述玻璃料（500）上。

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