CS270936B1

CS270936B1 - Dosing valve

Info

Publication number: CS270936B1
Application number: CS875026A
Authority: CS
Inventors: Karel Ing Ledvinka; Pavel Ing Vacha; Jan Ing Houdek
Original assignee: Ledvinka Karel; Pavel Ing Vacha; Jan Ing Houdek
Priority date: 1987-07-03
Filing date: 1987-07-03
Publication date: 1990-08-14
Also published as: CS502687A1

Abstract

The dosing valve permits to carry a reproducible volume of liquid into the flow of another liquid, consists of a movable rotating core (1), capillary (11) with a dosed volume (3) and two immovable faces (2,6). The movable rotating core (1) is connected through a spiral spring (5) with a controlling mechanism (4), attached to the first latch (7) and to the second latch (8). The capillary (11) is terminated in both immovable faces (2,6), in the mouthpiece (12) by the shape of the lateral area of the truncated right circular core, and an olive (13) is closely-fitted to the mouthpiece (12), being terminated on one side by the truncated right circular cone and by the lapped circular surface on the other side. The dosing valve is used in the machine industry and by consumers in the chemical, foodstuff and other fields of the industry.<IMAGE>

Description

(57) Dávkovači ventil, umožňující vnášet reprodukovatelné množství kapaliny do proudu Jiné kapaliny, sestává z pohyblivého otočného jádra (1). z kapiláry (11) s dávkovaným objemem (3) a ze dvou nepohyblivých čel (2, 6). Pohyblivé otočné jádro (1) je spirálovou pružinou (5) spojeno s ovládacím zařízením (4), připojeným k první západce (7) a druhé západce (8). Kapilára (11) je zakončena v obou nepohyblivých čelech (2, 6) v náústku (12) tvarem pláště komolého rotačního kužele, přičemž na náústek (12) těsně navazuje olivka (13), která je z jj-edné strany ukončena komolým rotačním kuželem a z druhé strany lepovanou kruhovou plochou. Dávkovači ventil je využitelný u výrobce ve strojírenském průmyslu a u spotřebitelů v chemickém, potravinářském a dalších průmyslových odvětvích.(57) The dispensing valve, which allows the reproducible amount of liquid to be introduced into the flow of another liquid, consists of a movable rotary core (1). a capillary (11) with a dosing volume (3) and two stationary faces (2, 6). The movable pivot core (1) is connected by a coil spring (5) to a control device (4) connected to the first pawl (7) and the second pawl (8). The capillary (11) terminates in both stationary faces (2, 6) in the mouthpiece (12) in the form of a truncated rotary cone shell, the mouthpiece (12) being closely connected with an olive (13) which is terminated on one side by a truncated rotary cone and on the other side glued circular surface. The dispensing valve is applicable to manufacturers in the engineering industry and to consumers in the chemical, food and other industries.

(13) B1 (51) Int. Cl.⁵ (13) B1 Int. Cl. ⁵

F 16 К 21/16F 16 К 21/16

Vynález ee týká dávkovacího ventilu, umožňujícího vnášet reprodukovatelné množství kapaliny do proudu jiné kapaliny, aniž dojde к přerušení toku, použitelného především pro průtokovou analýzu se vstřikem vzorku, kdy záleží na velikosti a reprodukovatelnoeti vnášeného objemu, na hydrodynamickém profilu vnášené kapaliny a v neposlední řadě na ovlivnění průtokového režimu nosné kapaliny·The invention relates to a metering valve which allows the reproducible amount of liquid to be introduced into the flow of another liquid without interruption of flow, particularly useful for flow analysis with sample injection, depending on the size and reproducible load volume, the hydrodynamic profile of the liquid introduced and influencing the flow mode of the carrier liquid ·

Je známo několik druhů zařízení pro vnášení určitého objemu kapaliny do proudu jiné kapaliny. Například injektáž stříkačkou s jehlou* prováděná ručně, se vyznačuje největším rozptylem v tvarech hydrodynamického profilu i nejmenší reprodukovatelností vstřikovaného objemu· Praktické použití je pouze pro objemy větší než 0,2 ml.Several types of devices are known for introducing a certain volume of liquid into a stream of another liquid. For example, injection with a syringe with a needle * performed manually, is characterized by the greatest dispersion in the shape of the hydrodynamic profile and the lowest reproducibility of the injection volume.

Komerčně jsou dostupné ventily pro vysoce účinnou kapalinovou chromátografii, například Rheodyne Ίγρο 5020. Ventily jsou konstruovány pro vysoké tlaky a jejich nevýhoda je ve velkém hydraulickém odporu, vyžadujícím použití výkonného čerpacího zařízení· Většinou neumožňují kontinuální tok kapaliny během pracovního cyklu, tj. změny plnicí polohy do polohy pracovní, přičemž к této změně je zapotřebí značné síly.Valves for high-performance liquid chromatography are commercially available, for example Rheodyne 50γρο 5020. The valves are designed for high pressures and have the disadvantage of high hydraulic resistance, requiring the use of a powerful pumping device. to the working position, which requires considerable force to change.

Další možné zařízení je lineární šoupátko. Jeho nevýhoda je v Časové závislosti odměřovaného objemu, protože dávkované množství je určováno dobou setrvání v pracovní poloze· Od předcházejících typů se řešení odlišuje nižší reprodukovatelností dávkovaného objemu.Another possible device is a linear slide valve. Its disadvantage is in the time dependence of the measured volume, because the dosed quantity is determined by the residence time in the working position · The solution differs from the previous types by the lower reproducibility of the dosed volume.

Nejlépe nároky průtočné analýzy se vstřikem vzorku splňuje rotační ventil konstruovaný pro toto použití, obsahujíoí pohyblivé jádro, které obsahuje prostorově definovanou dutinu odměřující dávkovaný objem, umístěné mezi nehybnými čely, spojené obtokem umožňující proudění nosné kapaliny v době, kdy je dávkovači dutina mimo pracovní polohu.Preferably, the flow injection pattern of the sample meets the rotary valve designed for this use, comprising a movable core comprising a spatially defined metering volume metering cavity located between the stationary faces connected by a bypass to allow carrier fluid to flow while the metering cavity is out of working position.

Z popsaných systémů pro použití v průtokové analýze nejvíce vyhovují speciální rotační ventily s obtokem, zejména vzhledem к možnosti automatizace pohonu. Rychlost a reprodukovatelnost zaujímání pracovní polohy ovlivňuje hydrodynamický profil vnášené kapaliny. Kromě ručního pohonu dávkovacího zařízení, který je nejobvyklejší, byly použity pohony na bázi elektromotoru a pneumatický pohon. Elektromotor к pohonu dávkovacího ventilu užívá firma Tecator ve svém analyzátoru PIAstar. Oba tyto způsoby mají jednak značné prostorové nároky, jednak vyžadují přívod pohonných médií.Of the described systems for use in flow analysis, special by-pass rotary valves are the most suitable, especially due to the possibility of automation of the drive. The velocity and reproducibility of positioning affects the hydrodynamic profile of the liquid introduced. In addition to the manual drive of the metering device, which is the most common, electric motor drives and pneumatic drives were used. The electric motor to drive the metering valve is used by Tecator in its PIAstar analyzer. Both of these methods have considerable space requirements and require the supply of propellants.

Uvedené nedoatatky odstraňuje dávkovači ventil, umožňující vnášet reprodukovatelné množství kapaliny do proudu Jiné kapaliny, složené z pohyblivého otočného jádra, z kapiláry s dávkovaným objemem a ze dvou nepohyblivých čel, podle vynálezu. Jeho podstata apočívá v tom, že pohyblivé otočné jádro je spirálovou pružinou spojeno s ovládacím zařízením, připojeným ke dvěma západkám* a kapilára je zakončena v obou nepohyblivých čelech v náústku tvarem pláště komolého rotačního kužele* přičemž na náústek těsně navazuje olivka, která je z jedné strany ukončena komolým rotačním kuželem a z druhé strany lepovanou kruhovou plochou.Said prior art removes a metering valve allowing to deliver a reproducible amount of liquid to the flow of another liquid, comprised of a movable rotating core, a metering volume capillary and two stationary faces, according to the invention. Its essence consists in the fact that the movable rotary core is connected by a coil spring to a control device connected to two latches * and the capillary ends in both immovable faces in the mouthpiece in the shape of a truncated cone *. sides are terminated by a truncated rotary cone and from the other side by a glued circular surface.

Dávkovači ventil podle vynálezu umožňuje vnášet reprodukovatelné dané množství kapaliny do proudu nosné kapaliny takovým způsobem, že energie potřebná pro tento úkon není závislá na způaobu jejího získání. Podle vynálezu se tento úkol řeší tím, že dávkovaný objem je do proudu nosné kapaliny vnesen pohyblivým jádrem, které je mezi dvěma nehybnými čely přestaveno do pracovní polohy, až po dosažení potřebné energie na Jeho ovládacím zařízení. Toto je realizováno jednoduchými mechanickými prostředky, tedy systémem západek, palce a spirálové pružiny. Dávkovači ventil podle vynálezu tedy umožňuje také kontinuální tok kapaliny během pracovního cyklu.The metering valve according to the invention makes it possible to introduce a reproducible given quantity of liquid into the carrier liquid stream in such a way that the energy required for this operation is not dependent on how it is obtained. According to the invention, this object is achieved by the fact that the dosing volume is introduced into the carrier liquid stream by a movable core which is moved into the working position between two stationary faces until it reaches the required energy on its control device. This is accomplished by simple mechanical means, i.e. by a system of latches, thumb and coil spring. Thus, the metering valve according to the invention also allows a continuous flow of liquid during the operating cycle.

Vynález a jeho účinky jsou blíže vysvětleny v popisu příkladu jeho provedení podle výkresu, kde obr. 1 znázorňuje v axonometrickém pohledu schematicky dávkovači ventil a obr. 2 znázorňuje v axonometrickém pohledu schematicky detail uložení kapiláry v nepohyblivých Čelech u dávkovacího ventilu.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention and its effects are explained in more detail in the description of an exemplary embodiment of the drawing, wherein FIG. 1 shows a schematic diagram of a metering valve in an axonometric view and FIG.

Dávkovači ventil podle vynálezu ee skládá z pohyblivého otočného jádra £, které je umístěno mezi dvojicí nepohyblivých čel 2 a 6, ve kterém je mezi dvojicí nepohyblivých čel 2 a 6 uložena kapilára 11 e dávkovaným objemem 3. Pohyblivé otočné jádro 1 je spirálovou pružinou 5 spojeno e ovládacím zařízením £, připojeným к první západce 7 a druhé západce 8. Pro zabezpečení co nejmenŠí změny hydrodynamického profilu dávkovaného objemu je přivedení i odvedení nosné kapaliny realizováno kapilárou 11 a olivkou 13· Popis její konstrukce je popeán pomocí detailu na obr· 2· Kapilára 11 je zakončena v náúetku 12 tvarem pláště komolého rotačního kužele· Na náústek těsně navazuje olivka 13. která je z jedné etrany ukončena komolým rotačním kuželem a z druhé strany lepovanou kruhovou plochou. Meněť podstava komolého rotačního kužele je e kruhovou plochou opojena dírou o průměru shodným e vnitřním průměrem použité kapiláry 11· Takto provedené potrubí přivádí nosnou kapalinu až к přeohodové kruhové ploše stále stejným průřezem· Kruhová plocha může sousedit jak s pohyblivou, tak s nepohyblivou libovolnou ploohou, zo které je vhodně odvedena nosná kapalina.The metering valve according to the invention consists of a movable rotary core 6, which is located between a pair of stationary faces 2 and 6, in which a capillary 11e is disposed between the pair of stationary faces 2 and 6 with a dosing volume 3. In order to ensure that the hydrodynamic profile of the dosing volume is changed as little as possible, the introduction and removal of the carrier liquid is carried out by the capillary 11 and the olive 13. The construction of the latter is described in detail in FIG. 11 is terminated in the mouthpiece 12 in the form of a truncated cone shell. The mouthpiece is closely connected with an olive 13, which is terminated from one side by a truncated cone and from the other side by a glued circular surface. The convoluted rotary cone base is encircled by a circular surface with a hole with a diameter equal to the internal diameter of the used capillary 11. The piping thus supplied carries liquid to the transition ring surface with the same cross section. from which the carrier liquid is suitably drained.

V základním stavu je objem v plnicí poloze. Stálý proud nosné kapaliny Je kapilárou 11 přiveden do prvého nepohyblivého čela 2, kde přes olivku 13 prochází pohyblivým otočným jádrem 1 do druhého nepohyblivého čela 6, a přes olivku je další kapilárou veden do analytického systému. Otočné jádro je s ovládacím zařízením 4 spojeno spirálovou pružinou 5, jejímž natočením je získávána potřebná energie. Po dosažení požadované hodnoty, která odpovídá natočení ovládacího zařízení 4 o určitý úhel, Je spoluunášeným palcem uvolněna z blokovací polohy první západka 7. Tím se oelý točivý moment, vzniklý natočením spirálové pružiny využije na přestavění pohyblivého otočného jádra 1 do polohy, kde dávkovaný objem 3 je přiveden mezi olivky 13 spojené s kapilárami 11 ee stálým proudem kapaliny· Tato poloha je určena druhou západkou 8. Hodnota točivého momentu je volena tak, aby případný točivý moment, který by byl vložen na ovládací zařízení £ po uvolnění první západky 7, byl zanedbatelný к hodnotě před Jejím uvolněním. Z tohoto důvodu není pro vlastní přestavení pohyblivého otočného jádra £ důležité, jakým způsobem, reep· jak rychle, byl na ovládacím zařízení 4 dosažen potřebný úhel natočení·In the basic state, the volume is in the filling position. A steady stream of carrier liquid is passed through the capillary 11 to the first immovable face 2 where it passes through the cap 13 to the second immovable face 6 and passes through the cap to the analytical system. The rotary core is connected to the actuating device 4 by a coil spring 5, by rotation of which the necessary energy is obtained. After reaching the desired value corresponding to the rotation of the control device 4 by a certain angle, the first pawl 7 is released from the locking position by the co-carried thumb. This utilizes the torque generated by the rotation of the coil spring to move This position is determined by the second latch 8. The torque value is selected such that any torque that would be applied to the actuating device 8 after releasing the first latch 7 is negligible. to the value before it is released. For this reason, it is not important for the actual adjustment of the movable rotary core 4 how the required angle of rotation has been reached on the control device 4, reep.

Dávkovači ventil podle vynálezu Je využitelný u výrobce ve strojírenském průmyslu a u spotřebitelů v chemickém, potravinářském a dalších průmyslových odvětvích·The dispensing valve of the invention is applicable to manufacturers in the engineering industry and to consumers in the chemical, food and other industries.

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION

Claims

A metering valve for introducing a reproducible amount of liquid into another fluid stream, consisting of a movable rotary core, a capillary in a dosed volume and two stationary faces, characterized in that the movable rotary core (1) is connected by a coil spring (5) in the control by means of a device (4) connected to the first pawl (7) and the second pawl (8) and the capillary (11) is terminated in both stationary faces (2, 6) in the mouthpiece (12) in the shape of a truncated cone ) is followed by an olive (13), which is terminated on one side by a truncated rotary cone and on the other side by a lapped circular surface.

2 sketches ^CS 270936 В1