CS199129B1 - Přepínací kohout pro vysokotlakou kapalinovou chromátografii - Google Patents

Description

Vynález ae týká přepínacího kohoutu pro vysokotlakou kapalinovou chromatografii, který je však vhodný i pro jiné účely, např. pro použití při recyklizaoi pomocí přepínacích kohoutů, řešeného tak, že průtok kapaliny pod tlakem se nezastaví ani v průběhu přepínání z. počáteční polohy do polohy konečné, tj. v mezipoloháoh rotoru.

Při dávkování pomocí přepínacích kohoutů u vysokotlaké kapalinové chromátografie nebo při jiných použitích, např. při recyklizaoi je známo, že při vysokých použitýoh rychlostech a tlacích vznikají při přepínání tlakové rázy zastavením kontinuálního toku kapaliny od tlakového zdroje do místa výstupu kapaliny. Tyto tlakové rázy se odstraňují zařazením zkratovacího odporu, např. kapiláry mezi přívod a odvod tlakové kapaliny, v ostatních případech zařazením kapacity do okruhu k vyrovnání tlaku.

Obě řešení jsou konstrukčně složitá, těžkopádná, neodstraňujl tlakový ráz úplně a v případě zařazeného zkratovacího odporu u kapalinové chromatografie snižují účinnost postupu zřeňováním dávky.

Výše popsané nedostatky odstraňuje zařízení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že mezi dvěma propojovacími polohami kohoutu, které jaou charakterizovány dvěma od sebe různými cestami průtoku kapaliny uvnitř kohoutu, spojujícími zdroj tlakové

199 129 tekutiny s aparaturou, do které je dávkováno, existuje alespoň jedna mezlpoloha, kdy průtok kapaliny od zdroje k aparatuře je veden zároveň dvěma propojovacími cestami uvnitř kohoutu, které jsou alespoň z části shodné s cestami, které charakterizují zmíněné dvě propojovací polohy kohoutu.

Vytvoření společné funkce obou zmíněných vnitřních cest je umožněno podle vynálezu ve věeeh provedeních kohoutu dvěma různými způsoby, a to tak, že buň alespoň jeden vnitřní kanálek jádra kohoutu alespoň v jedné mezipoloze spojuje nejméně tři vývody v pláěti kohoutu, nebo nejméně dva výatupy v pláěti kohoutu jsou navzájem propojeny alespoň dvěma kanálky v jádře kohoutu zároveň.

Příznivého výsledku a vyššího technického účinku Je dosaženo tímto vynálezem proto, že odstraňuje nebezpečný tlakový ráz v přívodním potrubí od tlakového zdroje v době přepínání poloh, přičemž k tomuto účelu využívá výrobně jednoduchých a spolehlivých konstrukčních řešení, tj. pouze změny systému vnitřních cest kohoutu, tj. systému kanálků a vrtání. Dosažený stálý tok tlakové kapaliny umožňuje při použití ventilu v chromatografií vyšší účinnosti dělení látek a ohromatogram není při refraktometrické detekci zbytečně poznamenáván tlakovými změnami.

Konkrétních provedení vynálezu je celá řada podle toho, jaké provedení kohoutu je voleno, tj. podle toho, zda kohout Je čelní, tj. těsnicí plocha je částí roviny, nebo radiální, tj. těsnicí plocha je válcová, podle toho, zda kohout pro dávkování využívá vnější nebo vnitřní dávkovači smyčku, která může být spohybllvá nebo nepohyblivá, zda se při přepínání pohybuje rotor s těsněním nebo těsnění samotné, zda jako těsnicích ploch je využita jedn* nebo více těsnicích ploch, ležících na válcové nebo rovinné ploše, zda kohout má provedení symetrické, tj. přívody jsou rozmístěny pravidelně na kružnici, nebo nesymetrické, kdy je jeden nebo více přívodů provedeno v ose kohoutu, tj. uprostřed kružnice, na které jsou umístěny ostatní přívody, nebo zda uspořádání přívodu na těsnicí ploěe je zcela nepravidelné.

Věechna tato řešení využívají pouze dvou základních schémat propojení vnitřních cest podle vynálezu, která jeou znázorněna na výkresech.

Na obr. 1, 2 a 3 je znázorněno provedení vynálezu u kohoutu v provedeni čelním se symetrickým uspořádáním přívodů a s nepohyblivou vnější dávkovači smyčkou, a to na obr. 1 je řez A - A v ose otáčení kohoutu, na obr. 2 je řez B-B kolmý v ose otáčení, pohled na nepohyblivou těsněnou plochu, tj. stator, na obr. 3 je řez C - C těsněním kolmý k ose otáčení, pohled směrem na těsněnou plochu.

Na obrázku 4, 5 a 6 je znázorněno provedení vynálezu v uspořádání radiálním, symetrickém s vnitřním pohyblivým dávkovačím kanálkem, přičemž obr. 4 znázorňuje řez D - D v ose otáčení ventilu, obr. 5 řez E - E kolmý k ose otáčení ventilu v jedné z krajních poloh přetáčení ventilu a obr. 6 řez E - E kolmý k ose otáčení ventilu v poloze rotoru, kdy jsou zapojeny dvě cesty průtoku tlakové kapaliny.

Zařízeni podle vynálezu na obr. 1 ukazuje kohout v osovém řezu, kde vrtání 1, 2, J, 4, 2 ^a á J® vyvedeno statorem 2 do těsněné rovinné plochy 8 na roztečnou kružnici v místě vrcholů myšleného pravidelného Šestiúhelníku, mezi těsněním 2 P®vně spojeným s rotorem 10 a statorem 2· Vrtání 1 až 6 je přitom v tomto zobrazení napojeno vně kohoutu takto: na vrtání 1 zdroj tlaku, na vrtání 2 výstup tlakové kapaliny, na vrtání j a 6 připojení vnější nepohyblivé dávkovači smyčky, na vrtání 4 a 2 připojení vstupu a výstupu kapaliny, která je dávkována. Rotor 10, a tím i těsnění 2 j® přitlaěováno na stator 2 v těsněné ploše 8 velkou silou, vyvozenou talířovými pružinami 11 opřenými v dutině tělesa kohoutu

12. Kanálky 13. 14 a 15 jsou vytvořeny mělkým profrézovéním těsněni 2 ve směru těsněné plochy 8 a kanálek 16 mělkým profrézováním statoru 2 ve směru styčné těsněné plochy 8. Provedení kanálků 13. 14, 15 a 16 zajišluje funkci podle vynálezu.

Obr. 2 a 3 ukazují polohu rotoru 10 s těsněním 2 v jedné z krajních poloh kohoutu, kdy tlaková kapalina přicházející vrtáním 1 prochází kanálkem 13 a vystupuje vrtáním 2 do připojené aparatury. Dávkovači smyčka připojená na vrtání J a 6 je přitom plněna z vnějšího zdroje, připojeného na vrtání 4 cestou vrtání 4 Přes kanálek 15. vrtáním J přes smyčku, vrtáním 6, kanálkem 14 a vrtáním 2 ⁸ výstupem. V této poloze je tedy tlakový zdroj propojen s výtlakem jedinou cestou tvořenou vrtáními a kanálkem 1, 13. 2.

V druhé krajní poloze, která vznikne přetočením rotoru 10 s těsněním 2 v® směru otáčení 17 o 60°, tj. o úhel náležející úhlové vzdálenosti dvou sousedních otvorů vrtání, zajiělují kanálky a vrtání propojení tlakového zdroje a výstupem druhou, jednoznačnou cestou tvořenou vrtáními a kanálky 2, 13. 6, J, 15. 2, Plnění dávkovači smyčky je v této poloze kohouta propojeno cestou tvořenou vrtáními a kanálkem 4, 14. 2t avšak odpojeno od smyčky, tj. od vrtání 2 a 6. Funkce kohoutu podle vynálezu je zajištěna tím, že délky kanálků 1^, 1*> a 16 jsou takové, že alespoň v jediné poloze kohoutu, tj. v poloze rotoru 10 s těsněním 2 vůči statoru 2 mezi popsanými dvěma krajními polohami, je tlakový zdroj propojen dvěma cestami a výstupem, a to cestou tvořenou vrtáními a kanálky 1, 13. 16, 2 a cestou tvořenou vrtáními a kanálky 1, 12, 6, J, 15, 2, přičemž tyto cesty jsou alespoň zčásti shodné s cestami průchodu tlakové kapaliny kohoutem v obou krajních polohách. Vytvoření společné funkce obou těchto cest je dáno podle vynálezu tím, že alespoň v jedné z mezipoloh kohoutu kanálek 13 rotoru propojí tři vývody statoru, a to v tomto případě tvořenými vrtáními 1, 2 a 6.

Jiný příklad provedení kohoutu podle vynálezu ukazují obr. 4, 5 a 6, kdy těsněná plocha 8 mezi rotorem, a v tomto příkladu i těsněním 2 ^a statorem 2, j® válcového tvaru. Nutný těsnicí tlak těsnění 2 na stator 2 v těsněné ploše 8 je vyvozen maticí 21 přes kluzný kroužek ££ a unášecí kámen 23. Matice 21 je přitom upevněna závitem 24 ve statoru 2· Rrůchozí cesty uvnitř ventilu jsou tvořeny vrtáními a kanálky, přičemž vrtání 2, 2, 4

189129 a £ ve statoru 2 ^a vrtání 29 v těsnění 2t a kanálky 22» 31 ve statoru 2 a kanálky 32.

v těsněni 2 jsou provedeny v jedné rovině kolmé k ose otáčení kohoutu. Vrtání 21 v těsnění 2 j^e provedeno nad touto rovinou a je spojeno s úrovní této roviny kanálky 35 a 36 a vrtání 37 je provedeno pod touto rovinou a je spojeno s úrovní této roviny kanálky 22 a 22·

V provedeni, jak ukazují obr. 4, 5 a 6, je vrtáním 1 přiváděna tekutina od tlakového zdroje, na navrtání 2 je napojena aparatura, dávkovaná látka je přiváděna . vrtáním 4 do vrtání 29. které tvoří dávkovaný objem a vystupuje vrtáním 2· Obr. 4 a 5 znázorňují polohu těsnění 2 ^v jedné z krajních poloh kohoutu, kdy tlaková kapalina je přiváděna od zdroje vrtáním 1, prochází kanálkem 38. vrtáním 37 a kanálkem 39 a vystupuje vrtáním 2 do aparatury. Dávkovaný objem vytvořený vrtáním 29 je přitom plněn od zdroje vrtáním 4 a tekutina vystupuje vrtáním 2· 7 této poloze kohoutu je tedy tlakový zdroj propojen s výtlakem jedinou cestou tvořenou vrtáními a kanálky 1, 22, 22, 22, 2. ^v druhé krajní poloze, viz obr. 6, které vznikne přetočením těsnění 2 ve směru otáčení 40 o 60° zajišťují kanálky a vrtání propojení tlakového zdroje a výstupem druhou jednoznačnou cestou tvořenou vrtáními 1, 29. 2. Zdroj tekutiny, která v původní poloze plnila dávkovaný objem 22, je v této poloze propojen s výstupem cestou vrtáními a kanálky 4, 22, 21» 22, 2* Funkce kohoutu podle vynálezu je zajiátěna tím, že vzájemná poloha a délky kanálků 22,

2ž, 22 ^a 22, ^a Poloha vrtáni 1, 22, jg a 2 jsou takové, že alespoň v jedné poloze kohoutu, tj. těsnění 2 vůči statoru 2t mezi dvěma krajními polohami je tlakový zdroj propojen s výstupem dvěma cestami zároveň, a to cestou tvořenou vrtáními a kanálky 1, 22, 29. 21 2 a cestou tvořenou vrtáními a kanálky 1, 22, 22, 22, 22, 22, 2, přičemž tyto cesty jsou alespoň zčásti shodné s cestami průchodu tlakové kapaliny v obou krajních polochéch. Vytvoření společné funkce obou těchto cest je dáno podle vynálezu tím, že alespoň v jedné z mezipoloh kohoutů jsou nejméně dva výstupy v pláěti 2 kohoutu, v tomto případě vrtáními 1 a 2 propojeny nejméně dvěma různými vrtáními Jádra kohoutu zároveň, v tomto případě vrtáními 29 a 37.

Zařízení podle vynálezu lze s výhodou používat při vysokotlaké kapalinové chromatografii nebo při reoyklizaci pomooí přepínacích kohoutů.

Claims (7)

1. Přepínací kohout pro vysokotlakou kapalinovou ohromatograf ii umožňující kontinuální tok při přepínání, který má nejméně dvě propojovací polohy, z nichž každá je charakterizována jednou od druhé různou cestou uvnitř kohoutu spojujícími zdroj tlakové tekutiny s aparaturou, do které je dávkováno, vyznačené tím, že alespoň v jedné z mezipoloh kohoutu mezi výchozí a konečnou polohou kohoutu jsou vývody v plášti kohoutu (7) a kanálky v jádře kohoutu (9) provedeny tak, že zdroj tlakové tekutiny napojený na vrtání (1) je apojen e výstupem k aparatuře tvořeného vrtáním (2) zároveň dvěma propojovacími cestami, a to cestou vrtání (1), kanálek (13), kanálek (16), vrtání (2) a cestou vrtání (1), kanálek (13), vrtání (6), vrtání (3), kanálek (15), vrtání (2), případně cestou vrtání (1), kanálek (30), vrtání (29), kanálek (31), vrtání (2) a cestou vrtání (1), kanálek (32), kanálek (38), vrtání (37), kanálek (39), kanálek (33), vrtání (2) uvnitř kohoutu, které jsou alespoň z části Shodné s cestami, charakterizující zmíněné dvě propojovací polohy hkohoutu.

2. Přepínací kohout podle bodu 1, vyznačený tím, že alespoň v jedné z mezipoloh kohoutu mezi výchozí a konečnou polohou kohoutu alespoň^jeden propojovací kanálek (13) v jádře (9) kohoutu je proveden tak, že překrývá alespoň tří vývody v plášti (7) kohoutu tvořenými vrtáními (1), (2), (6).

3.

Přepínací kohout podle bodu 2, vyznačený tím, a jádrem (9) kohoutu mé válcový tvar.

že těsnicí plocha (8) mezi pláštěm (7)

4. Přepínací kohout podle bodu 2, vyznačený tím, že těsnicí plooha (8) mezi pláštěm (7) a jádrem (9) kohoutu leží v rovině. ‘‘

5. Přepínací kohout podle bodu 1, vyznačený tím, že alespoň v jedné z mezipoloh kohoutu mezi výchozí a konečnou polohou kohoutu alespoň dvě vrtání (29) a (37) v jádře (9) kohoutu jsou provedeny tak, že jsou svými konci napojeny zároveň nejméně na dva vývody v plášti (7) kohoutu tvořenými vrtáními (15,a (2).

6. Přepínací kohout podle bodu 5, vyznačený tím, še těsnicí plooha (8) mezi jádrem (9) kohoutu a pláštěm (7) má válcový tvar.

7. Přepínací kohout podle bodu 5, vyznačený tím, že těsnicí plocha (8) mezi jádrem (9) kohoutu a pláštěm (7) leží v rovině.