CS215532B1

CS215532B1 - High vacuum valve with automatic function, pneumatically or hydraulically operated

Info

Publication number: CS215532B1
Application number: CS355479A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Frycek; Karel Kubicek
Original assignee: Vladimir Frycek; Karel Kubicek
Priority date: 1979-05-24
Filing date: 1979-05-24
Publication date: 1982-08-27

Abstract

Vynález se týká uspořádání vakuového skleněného ventilu s jehlovým teflonovým uzávěrem spojeným s vakuově—těsnou membránou pracující s automatickou funkcí podle povelu řídicího bloku. Vynález je určen pro automatické sorpční přístroje, chromatografy a laboratorní mikroreaktorky a pro práce za zvýšených, ale i snížených teplot.The invention relates to the arrangement of a vacuum glass valve with a needle Teflon cap connected to a vacuum-tight membrane working with an automatic function according to the command of the control block. The invention is intended for automatic sorption devices, chromatographs and laboratory microreactors and for work at elevated as well as reduced temperatures.

Description

Vynález se týká vakuového skleněného ventilu s jehlovým teflonovým uzávěrem, umístěným na vakuově-těsné membráně, pracující s automatickou funkcí podle povelu řídicího bloku. Zařízení je určeno pro automatické sorpční přístroje, chromatografy a laboratorní mikroreaktorky a pro práce za zvýšených, ale i snížených teplot.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a vacuum glass valve with a needle-type Teflon closure mounted on a vacuum-sealed diaphragm that operates with an automatic function commanded by a control block. The device is designed for automatic sorption devices, chromatographs and laboratory microreactors and for work at elevated as well as lower temperatures.

Dosud používané vakuové ventily s automatickou funkcí používají jako uzavíracího média rtuť nebo i jiné kapaliny s nízkou tenzí par. Ovládání spočívá ve změně hladiny uzavíracího média. Výhodou těchto vakuových uzávěrů je vysoká těsnost a dokonalá stabilita vakua a minimální požadavky na údržbu zařízení, včetně snadné ovladatelnosti pneumatickými nebo hydraulickými signály. Nevýhodou zařízení je práce se rtutí a možností pracovat pouze s omezenou diferencí tlaku do několika kPa a po zabudování rezervní nádržky s vypouštěcí kapilárou a zpožďovací linky lze pracovat i do tlakových diferencí cca 100 kPa jednocestně. Zařízení je poměrně robustní a může pracovat pouze při laboratorní teplotě.The automatic valves used up to now use mercury or other low vapor pressure fluids as the closing medium. The control consists in changing the level of the sealing medium. The advantage of these vacuum closures is their high tightness and perfect vacuum stability and minimum maintenance requirements, including easy control by pneumatic or hydraulic signals. The disadvantage of the device is the mercury work and the possibility to work only with a limited pressure difference up to several kPa and after the installation of a reserve reservoir with a discharge capillary and a delay line, it is possible to work in one-way pressure differences of about 100 kPa. The device is relatively robust and can only operate at room temperature.

Další variantou vakuového uzávěru je solenoidový ventil, jehož výhoda spočívá ve snadné ovladatelnosti, malém rozměru, v možnosti napojení na řídicí regulační systém. Nevýhodou je nízká spolehlivost, obtížné zhotovení ve skleněném provedení, silné zahřívání jádra v důsledku bludných proudů, včetně zahřívání solenoidové cívky, jež znemožňují udržovat definovaný gradient teplot, respektive izothermálnost měření a omezují pracovní teplotu do cca 60 až 80 °C. Nevýhodou kovového provedení je nízká vakuová těsnost, jež zabraňuje jeho použití u vakuových a sorpčních přístrojů, zvláště v případech, kdy je zamontován větší počet solenoidových ventilů.Another variant of the vacuum closure is a solenoid valve, which has the advantage of being easy to operate, small in size, and able to be connected to a control system. The disadvantage is low reliability, difficult glass construction, strong core heating due to stray currents, including heating of the solenoid coil, which make it impossible to maintain a defined temperature gradient or isothermal measurement and limit the working temperature to about 60-80 ° C. The disadvantage of the metal design is its low vacuum tightness, which prevents its use in vacuum and sorption devices, especially when multiple solenoid valves are installed.

Výše uvedené nedostatky nemá vysokovakuový ventil s automatickou funkcí podle vynálezu, pneumaticky nebo hydraulicky ovládaný, sestávající ze skleněného pláště se zabroušeným sedlem, uzavíratelným teflonovým jehlovým uzávěrem. Skleněný plášť tvaru T, umístěný v termostatu, je opatřen teflonovým jehlovým uzávěrem, opřeným o vakuově-těsnou membránou, např. teflonovou, upevněnou víkem, a vně termostatu je spojen potrubím, -opatřeným solenoidovým ventilem a řídicím blokem se zdrojem tlakového vzduchu a opatřen odpouštěcí kapilárou.The above-mentioned drawbacks have no high-vacuum valve with automatic function according to the invention, pneumatically or hydraulically operated, consisting of a glass jacket with a ground seat, a closable Teflon needle closure. The T-shaped glass jacket, housed in the thermostat, is provided with a Teflon needle closure supported by a vacuum-tight diaphragm, eg a Teflon, fastened lid, and connected outside the thermostat by a pipe, provided with a solenoid valve and control block to a pressurized air source. capillary.

Vakuově těsná membrána je pneumaticky nebo hydraulicky ovládána z řídicího bloku solenoidovým ventilem a tlakovým vzduchem pro polohu zavřeno a poloha otevřeno je realizována odtlačovací pružinou a kapilárou.The vacuum-tight diaphragm is pneumatically or hydraulically actuated from the control block by a solenoid valve and compressed air for the closed position and the open position is realized by a compression spring and capillary.

Uspořádání membránově-jehlového vysokovakuového ventilu s automatickou funkcí, pneumaticky nebo hydraulicky ovládaného, zachovává všechny výhody dosud používaného rtuťového vakuového uzávěru s automatickou funkcí, není závislé na použití kapalného uzavíracího média — rtuti, čímž se zvýší hygiena práce a navíc zařízení může pracovat za podstatně zvýšených teplot daných bodem měknutí teflonu, čímž je podstatně rozšířen okruh použití: rozměrově je zařízení výhodnější a dovoluje konstruovat stavebnicově různé miniaturní pneumatické měřicí a dávkovači obvody, nejenom pro klasické vakuové přístroje, objemové a váhové sorpční přístroje, ale i pro moderní průtokové chromatografické sorpční postupy, s možností práce při zvýšených, ale i snížených teplotách. Zařízení může dále pracovat i s výbušnými plyny, jako vodík, etylén, apod. Navíc ho lze použít i pro práci s kyslíkem.The auto-function diaphragm-needle high-vacuum valve, pneumatically or hydraulically controlled, retains all the benefits of the auto-mercury vacuum cap used up to now, does not depend on the use of mercury-based liquid sealing medium, thereby increasing work hygiene. Teflon softening temperatures considerably extend the range of application: the device is more dimensionally convenient and allows the construction of modular miniature pneumatic measuring and dosing circuits, not only for conventional vacuum instruments, volumetric and weight sorption devices, but also for modern flow chromatographic sorption processes, with the possibility of working at elevated as well as lower temperatures. The device can also work with explosive gases such as hydrogen, ethylene, etc. In addition, it can also be used for working with oxygen.

Na výkresu je nakresleno uspořádání membránově-jehlového vysokovakuového ventilu s automatickou funkcí, podle vynálezu pneumaticky nebo hydraulicky ovládaného.The drawing shows an arrangement of a diaphragm-needle high vacuum valve with automatic function, pneumatically or hydraulically operated according to the invention.

Vysokovakuový ventil s automatickou funkcí podle vynálezu, s pneumatickým nebo hydraulickým ovládáním, pracuje na základě povelů řídicího bloku a skládá se z termostatu 12, v němž je umístěn skleněný plášť 1 tvaru písmene T, opatřený zabroušeným sedlem 2, jehlovým teflonovým uzávěrem 3 odtlačovaným od zabroušeného uzávěru pružinou 4 nebo dilatačním vymezením a upevněným na teflonovou membránu 5 a víkem 6 s prostorem naplněným silikonovým olejem za účelem utěsnění případných pórů ve vakuově-těsné membráně zhotovené např. z teflonu, dále z potrubí 7 do něhož je napouštěn tlakový vzduch solenoidovým ventilem 8 ze zdroje 9 tlaku, přičemž napouštění tlakového vzduchu je řízeno povelem řídicího bloku 10 a odpouštění kapilárou 11.The automatic vacuum high pressure valve according to the invention, with pneumatic or hydraulic actuation, operates on command of the control block and consists of a thermostat 12 in which a T-shaped glass jacket 1 is provided with a ground seat 2, a Teflon needle closure 3 pushed from the ground closure by a spring 4 or an expansion limiter and fixed to the Teflon membrane 5 and the lid 6 with a space filled with silicone oil to seal any pores in a vacuum-tight membrane made of eg Teflon, then from piping 7 into which compressed air is inflated by solenoid valve 8 a pressure source 9, wherein the filling of the compressed air is controlled by the command of the control block 10 and the discharge by the capillary 11.

Membránově-jehlový vysokovakuový ventil s automatickou funkcí pracuje na základě povelu z řídicího bloku 10, jež ovládá solenoidový ventil 8 s tlakovým vzduchem, čímž se přitlačí jehlový teflonový uzávěr 3 na zabroušené sedlo 2 po prohnutí teflonové membrány 5. V základní poloze je ventil otevřen.The diaphragm-needle high-vacuum valve with automatic function operates by command from control block 10, which actuates the compressed air solenoid valve 8, thereby pushing the needle teflon cap 3 onto the ground seat 2 after bending the teflon diaphragm 5. In the basic position the valve is opened.

Uvedený princip kokrétního provedení membránově-jehlového, vysokovakuového ventilu s automatickou funkcí, pneumaticky nebo hydraulicky ovládaného, může doznat řady obměn, podmíněných zejména umístěním zařízení do termostatovaného prostoru a použitím média. Místo teflonu lze použít i silikonového kaučuku apod.Said principle of the specific design of a diaphragm-needle, high-vacuum valve with automatic function, pneumatically or hydraulically actuated, may undergo a series of variations, mainly due to the location of the device in the thermostatic space and the use of the medium. Instead of teflon, silicone rubber and the like can also be used.

Zařízení je určeno pro automatizované sorpční přístroje, chromatografy se složitějšími funkcemi a laboratorní mikroreaktorky. Vzhledem k širokému teplotnímu rozmezí, ve kterém může zařízení pracovat, jeho funkce nespočívá pouze ve vytváření vysokovakuového uzávěru s vysokou těsností, ale i uzávěru pro extrémní teploty jak snížené (—200 °C), tak i zvýšené (+200 °C), jež u rtuťového ventilu s automatickou funkcí a solenoidového ventilu nelze do215532 sáhnout. Zajistit použití ručně ovládaných ventilů je též ztíženo pro nutnost vybudo-The device is designed for automated sorption devices, chromatographs with more complex functions and laboratory microreactors. Due to the wide temperature range within which the device can operate, its function is not only to create a high vacuum seal with high tightness, but also a seal for extreme temperatures both reduced (-200 ° C) and elevated (+200 ° C), which mercury valve with automatic function and solenoid valve cannot be reached. Ensuring the use of manually operated valves is also made difficult by the need to build

Claims

High-vacuum valve with automatic function, pneumatically or hydraulically operated, consisting of a ground-glass glass casing, a resealable Teflon needle closure with spring, characterized in that the T-shaped glass casing (1) is located in the thermostat (12) and is provided with a Teflon needle by closing the control probes from the laboratory temperature to the temperature used.

OF THE INVENTION (3), supported by a vacuum-tight membrane (5), for example a Teflon, fastened lid (6) and outside the thermostat (12) is connected by a pipe (7) provided with a solenoid valve (8) and a control block (10) (9) compressed air and provided with a discharge capillary (11).