DE102008000112A1 - Reziprozierender Hubkolben mit überlagerter Drehbewegung - Google Patents

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Abstract

Kolbenpumpe zum Pumpen eines Fluids in einem Messgerät, wobei die Kolbenpumpe einen Kolben und einen Kolbenzylinder aufweist, wobei der Kolben eingerichtet ist, relativ zu dem Kolbenzylinder eine reziprozierende Bewegung und eine der reziprozierenden Bewegung überlagerte Drehbewegung durchzuführen.

Description

  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Kolbenpumpen, insbesondere für eine HPLC.
  • In der HPLC wird typischerweise eine Flüssigkeit (mobile Phase) bei einer sehr genau kontrollierten Flussrate (z. B. im Bereich von Mikrolitern bis Millilitern pro Minute) und bei einem hohen Druck (typischerweise 20 bis 1000 bar und darüber hinausgehend, derzeit bis zu 2000 bar), bei dem die Kompressibilität der Flüssigkeit spürbar ist, durch eine stationäre Phase (z. B. eine chromatografische Säule) bewegt, um einzelne Komponenten einer in die mobile Phase eingebrachten Probenflüssigkeit voneinander zu trennen. Ein solches HPLC-System ist bekannt z. B. aus der EP 0,309,596 B1 derselben Anmelderin, Agilent Technologies, Inc., das eine dual-serielle Pumpvorrichtung aufweist.
  • Ein System zur Flüssigkeitschromatografie stellt insbesondere das LC-System der Agilent Serie 1200 der Anmelderin Agilent Technologies, Inc., dar.
  • In solchen und anderen Messgeräten kann eine Kolbenpumpe zum Einsatz kommen, mit der fluidische Lösungen oder Proben durch das Messgerät gepumpt werden.
  • EP 1,785,623 offenbart eine Pumpe, die eine variable Phasenbeziehung zwischen hin- und herbewegenden Kolbenbewegungen aufweist.
  • OFFENBARUNG
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine effiziente Steuerung einer Kolbenpumpe in einem Messgerät zu ermöglichen. Die Aufgabe wird mittels der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen gezeigt.
  • Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Kolbenpumpe zum Pumpen eines Fluids in einem Messgerät geschaffen, wobei die Kolbenpumpe einen Kolben und einen Kolbenzylinder aufweist, wobei der Kolben eingerichtet ist, relativ zu dem Kolbenzylinder eine reziprozierende Bewegung und eine der reziprozierenden Bewegung überlagerte Drehbewegung durchzuführen.
  • Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel ist ein Messgerät zum Durchführen einer Messung an einer Probe unter Verwendung eines Fluids bereitgestellt, wobei das Messgerät eine Kolbenpumpe mit den oben beschriebenen Merkmalen zum Pumpen des Fluids in dem Messgerät aufweist.
  • Gemäß noch einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel ist ein Verfahren zum Pumpen eines Fluids in einem Messgerät mittels einer Kolbenpumpe bereitgestellt, wobei das Verfahren ein Steuern eines Kolbens der Kolbenpumpe zum Durchführen einer reziprozierenden Bewegung und einer der reziprozierenden Bewegung überlagerten Drehbewegung relativ zu einem Kolbenzylinder der Kolbenpumpe aufweist.
  • Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird bei einer Kolbenpumpe ein Kolbenzylinder während der Hin- und Herbewegung relativ zu einem Kolbenzylinder zudem gedreht oder rotiert, so dass eine translatorische Bewegung und simultan eine dieser überlagerte Rotationsbewegung stattfindet. Indem eine äußere Oberfläche des Kolbens bei der Bewegung in dem Kolbenzylinder zu verschiedenen Zeiten an unterschiedlichen Oberflächenabschnitten des Kolbenzylinders angrenzt, kann eine gleichmäßigere Abnutzung der Kolbenpumpe, auch insbesondere einer Dichtung zwischen Kolben und Kolbenzylinder, erreicht werden. Dies erhöht die Lebensdauer der Kolbenpumpe und verbessert die Zuverlässigkeit auch bei Dauerbetrieb oder Hochdruckbetrieb.
  • Im Weiteren werden Ausführungsbeispiele der Kolbenpumpe beschrieben. Diese Ausgestaltungen gelten auch für das Messgerät und das Verfahren.
  • Die Kolbenpumpe kann eine Reziprozierantriebseinheit (zum Beispiel einen Motor) aufweisen, die zum Antreiben des Kolbenzylinders zum Durchführen einer reziprozierenden Bewegung relativ zu dem Kolbenzylinder eingerichtet ist. Ferner kann die Kolbenpumpe einen von der Reziprozierantriebseinheit separaten Drehmechanismus aufweisen, der eine der reziprozierenden Bewegung überlagerte Drehbewegung des Kolbens relativ zu dem Kolben fördert. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind zwei unterschiedliche Antriebseinheiten für die translatorische Bewegung und für die Drehbewegung vorgesehen, so dass beide Bewegungen unabhängig voneinander mit hoher Präzision gesteuert werden können.
  • In einem solchen Ausführungsbeispiel kann der Drehmechanismus eine Drehantriebseinheit (zum Beispiel einen Motor) aufweisen, die eine der reziprozierenden Bewegung überlagerte Drehbewegung des Kolbens relativ zu dem Kolben fördert. Eine solche Drehantriebseinheit kann motorgesteuert eine Rotation des Kolbens bewirken.
  • Die Kolbenpumpe kann alternativ eine einzige gemeinsame Antriebseinheit aufweisen, wobei diese Antriebseinheit zum Antreiben des Kolbens derart eingerichtet sein kann, dass der Kolben relativ zu dem Kolbenzylinder eine reziprozierende Bewegung und eine der reziprozierenden Bewegung überlagerte Drehbewegung durchführt. Mit anderen Worten kann bei einem solchen Ausführungsbeispiel eine einzige gemeinsame Antriebseinheit zum Bewirken von translatorischer und Rotationsbewegung vorgesehen sein. Dies ermöglicht einen kompakten Aufbau. Eine herkömmlich bewusst und selektiv unterdrückte Drehbewegung kann erfindungsgemäß bewusst gefördert werden, indem gerade kein Mechanismus vorgesehen wird, durch welchen die Drehbewegung von dem Kolben abgeschirmt wird. Somit kann mit vereinfachtem Aufbau eine erhöhte Lebensdauer erreicht werden.
  • Die Kolbenpumpe kann ein Vermittlungselement aufweisen, das zwischen der Antriebseinheit und dem Kolben angeordnet ist und eine der reziprozierenden Bewegung überlagerte Drehbewegung des Kolbens relativ zu dem Kolbenzylinder vermittelt. Ein solches Kraftübertragungselement kann in einer Sandwichbauweise zwischen Antriebseinheit und Kolben angeordnet bzw. verklemmt sein und kann zumindest einen Teil der Rotation der Antriebseinheit auf den Kolben übertragen. Anpressdruck, Geometrie oder andere Eigenschaften des Vermittlungselements kann oder können verwendet werden, um den Grad der gewünschten Rotation des Kolbens einzustellen.
  • Das Vermittlungselement kann formschlüssig mit dem Kolben und/oder mit der Antriebseinheit gekuppelt sein. Mit anderen Worten kann aufgrund der Abstimmung oder Gestaltung der Geometrie des Vermittlungselements und der Geometrie des anliegenden Kolbens und der anliegenden Antriebseinheit der Grad der Ankopplung und somit der Grad der Übertragung einer Rotationsbewegung auf den Kolben präzise gesteuert werden.
  • Das Vermittlungselement kann in einem Kontaktbereich mit dem Kolben und/oder mit der Antriebseinheit eine Laibung aufweisen. Somit kann, wenn zum Beispiel das Vermittlungselement eine Metallkugel ist, ein flächiger Abschnitt der Metallkugel an dem Kolben anliegen und somit eine effiziente Kraftübertragung bewirken. Dies steht im Gegensatz zu herkömmlichen Ansätzen, bei denen ein punktförmiger Auflagepunkt einer solchen Kugel vorgesehen sein kann, womit eine Rotationsübertragung gerade vermieden wird.
  • Die Kolbenpumpe kann von einem Linearführungsmechanismus frei sein, der eine der reziprozierenden Bewegung überlagerte Drehbewegung unterbindet. Ein solcher Linearführungsmechanismus kann konventionell bei Kolbenpumpen vorgesehen sein, um gerade sicherzustellen, dass der Kolben lediglich relativ zu dem Kolbenzylinder eine reziprozierende, das heißt eine Hin- und Herbewegung, durchführt, wohingegen der Linearführungsmechanismus Rotationskomponenten einer Bewegung, die auf den Kolben einwirken, eliminieren soll.
  • Die Kolbenpumpe kann ein Dichtelement zum fluidischen Abdichten eines Raums zwischen dem Kolben und dem Kolbenzylinder aufweisen. Ist ein solches Dichtelement vorgesehen, so kann es konventionell vorkommen, dass dieser Ring nach relativ kurzer Betriebsdauer ausgewechselt werden muss. Hierzu ist ein hoher Wartungs- bzw. Reparaturaufwand erforderlich, der erfindungsgemäß vermieden oder reduziert werden kann, da durch das Beaufschlagen einer Rotationsbewegung die Lebensdauer des Dichtelements erhöht werden kann, da die Abrieb- oder Abnutzungskräfte gleichmäßiger verteilt werden können.
  • Die Kolbenpumpe kann zum Pumpen eines Fluids (zum Beispiel einer Flüssigkeit und/oder eines Gases, wobei auch eine feste Komponente beigefügt sein kann) in einem Messgerät mit einem Druck von mindestens ungefähr 500 bar, insbesondere von mindestens ungefähr 800 bar, weiter insbesondere von mindestens ungefähr 1200 bar eingerichtet sein. Bei derartig hohen Drücken, wie sie zum Beispiel in Life Science Anwendungen wie etwa einer HPLC auftreten können, ist die Lebensdauererhöhung der Kolbenpumpe ein wichtiger Aspekt, der durch das Beaufschlagen einer Rotationsbewegung auf den hin- und her beweglichen Kolben deutlich erhöht werden kann.
  • Die Kolbenpumpe kann als mikro- oder nanofluidische Kolbenpumpe eingerichtet sein. Dies bedeutet, dass die Kolbenpumpe geeignet sein kann, Volumina in der Größenordnung von Nano- oder Mikrolitern pro Minute (oder mehr oder weniger) pumpen zu können.
  • Im Weiteren werden Ausgestaltungen des Messgeräts beschrieben. Diese gelten auch für die Kolbenpumpe und das Verfahren.
  • Das Messgerät kann zum Beispiel ein mikrofluidisches Messgerät, ein Life Science Gerät, ein Flüssigchromatographiegerät oder eine HPLC (High Performance Liquid Chromatography) sein. Allerdings sind Anwendungen auf anderen technischen Gebieten möglich.
  • Erfindungsgemäß kann ein Kolben in einem Zylinder rotieren gelassen werden. Dies kann entweder dadurch geschehen, dass eine Rotation nicht unterbunden wird, oder aktiv eine Rotation herbeigeführt wird. Das Nichtverhindern einer Rotation kann zum Beispiel durch eine linearführungsfreie Konfiguration realisiert werden, bei der eine mögliche Rotationsbewegung nicht verhindert wird. Dadurch kann erreicht werden, dass sich der Kolben im Kolbenzylinder nicht festfrisst. Abrasion kann somit räumlich herausgemittelt werden, oder es kann ein gleichmäßiger Abrieb erreicht werden. Zum Beispiel kann ein Rotationsantrieb eine Drehbewegung vorgeben. Dadurch ist eine reibungsärmere Betriebsweise möglich.
  • Zum Beispiel kann bei einer Kolbenpumpe eine Spindel vorgesehen sein, welche eine Drehbewegung in eine Längsbewegung umwandelt. Erfindungsgemäß kann der Kolben lose im Zylinder vorgesehen sein und zwar in einer Weise, dass sich der Kolben in dem Zylinder dreht. Somit kann erfindungsgemäß zum Beispiel ein Differentialansatz implementiert werden, wie er zum Beispiel in EP 1,785,623 beschrieben ist.
  • Ein Effekt, dass eine Dichtung weniger schnell verschleißt, kann zum Beispiel erreicht werden, indem ein Vermittlungselement wie zum Beispiel eine Kugel mit einer Laibung (das heißt einer Deformation an beiden angrenzenden Oberflächen (Hertzsche Pressung)) vorgesehen ist, die dazu führt, dass zwischen Kugel und den angrenzenden Elementen ein Kraftschluss oder ein Reibungsschluss stattfindet, was zu einer Übertragung einer Drehbewegung des Kolbens führen kann. Die Drehbewegung stört den Hub und damit die Funktion der Pumpe nicht, sorgt aber für einen geringeren Verschleiß.
  • Insbesondere kann ein Vermittlungselement wie eine Kugel aus einem Material vorgesehen sein, dass eine Laibung generiert wird oder von Anfang an vorgesehen ist. Eine solche Laibung kann durch ein Abtragen, das Ausüben von Kräften oder eine Verformung durchgeführt werden. Anschaulich kann ein flächiger Auflagepunkt einer Kugel generiert werden.
  • Die Kraftübertragung kann durch Kraftschluss (Laibung) oder auch durch einen Formschluss (zum Beispiel ineinandergreifende Elemente, eine Mitnehmerarchitektur, etc.) erfolgen. Auch ein Rastmechanismus kann zu diesem Zweck vorgesehen sein.
  • Bei einer anderen Konfiguration wird ein Kolben allein gedreht, und eine Kugelspindelmutter wird festgehalten.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Andere Ziele und viele der begleitenden Vorteile von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung werden leicht wahrnehmbar werden und besser verständlich werden unter Bezugnahme auf die folgende detailliertere Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen. Merkmale, die im wesentlichen oder funktionell gleich oder ähnlich sind, werden mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt ein HPLC-System gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 2 zeigt ein Messgerät gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 3 bis 7 zeigen Kolbenpumpen gemäß exemplarischen Ausführungsbeispielen der Erfindung.
  • 8 veranschaulicht, wie mit Ausführungsbeispielen der Erfindung ein Materialverschleiß gering gehalten werden kann.
  • Die Darstellung in der Zeichnung ist schematisch.
  • 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines HPLC-Systems 10, wie es zum Beispiel zur Flüssigkeitschromatografie verwendet wird. Eine Pumpe 20 treibt eine mobile Phase durch ein Separationsgerät 30 (wie zum Beispiel eine chromatographische Säule), das eine stationäre Phase beinhaltet. Eine Probenaufgabeeinheit 40 ist zwischen der Pumpe 20 und dem Separationsgerät 30 angeordnet, um eine Probenflüssigkeit in die mobile Phase einzubringen. Die stationäre Phase des Separationsgerätes 30 ist dazu vorgesehen, Komponenten der Probenflüssigkeit zu separieren. Ein Detektor 50 detektiert separierte Komponenten der Probe, und ein Fraktionierungsgerät 60 kann dazu vorgesehen werden, separierte Komponenten der Probenflüssigkeit auszugeben, zum Beispiel in dafür vorgesehene Behälter oder einen Abfluss.
  • Während ein Flüssigkeitspfad zwischen der Pumpe 20 und dem Separationsgerät 30 typischerweise auf Hochdruck steht, wird die Probenflüssigkeit unter Normaldruck zunächst in einen vom Flüssigkeitspfad getrennten Bereich, eine so genannten Probenschleife (englisch: Sample Loop), der Probeneinheit 40 eingegeben, die dann wiederum die Probenflüssigkeit in den unter Hochdruck stehenden Flüssigkeitspfad einbringt. Beim Zuschalten der zunächst unter Normaldruck stehenden Probenflüssigkeit in der Probenschleife in den unter Hochdruck stehende Flüssigkeitspfad wird der Inhalt der Probenschleife schlagartig (typischerweise im Bereich von Millisekunden) auf den Systemdruck des HPLC- Systems 10 gebracht.
  • Bei der Konfiguration gemäß 1 ist insbesondere die Pumpe 20 erfindungsgemäß angepasst, wie Bezug nehmend auf die weiteren Figuren beschrieben wird.
  • 2 zeigt ein Messgerät 200 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Aus einem ersten Gefäß 202, einem zweiten Gefäß 204 und einem dritten Gefäß 206 wird durch ein Mischerventil 208 eine gewünschte fluidische Mischung unterschiedlicher Komponenten generiert und über eine Leitung 210 in eine erfindungsgemäße Kolbenpumpe 220 injiziert.
  • Die Kolbenpumpe 220 ist zum Pumpen des Fluids in dem Messgerät 200 vorgesehen und weist einen beweglichen Kolben 212 sowie einen ortsfesten Kolbenzylinder 214 auf. Der Kolben 212 ist eingerichtet, relativ zu dem Kolbenzylinder 214 eine reziprozierende Bewegung, angedeutet mit Bezugszeichen 216, und eine überlagerte Drehbewegung (angedeutet mit Bezugszeichen 218) durchzuführen.
  • Wie im Weiteren beschrieben wird, kann dadurch insbesondere der Abrieb einer Dichtung 222 zwischen Kolben 212 und Kolbenzylinder 214 gering gehalten werden.
  • Eine Steuereinheit 224 (zum Beispiel eine CPU, Central Processing Unit, oder ein Mikroprozessor) steuert die Kolbenpumpe 220 bzw. gibt Antriebssignale zum Antreiben des Kolbens 212 in dem Kolbenzylinder 214 zum Durchführen der Hin- und Herbewegung 216 und der Drehbewegung 218.
  • Die Steuereinheit 224 ist mit einer Eingabe-/Ausgabeeinheit 226 gekoppelt, über die ein Benutzer Eingabesignale zum Steuern der Kolbenpumpe 220 geben kann oder Ergebnisse der Steuerung durch die Steuereinheit 224 ablesen kann.
  • Durch die Hin- und Herbewegung des Kolbens 212 relativ zu dem Kolbenzylinder 214 wird das Fluid, das von der Leitung 210 zugeführt wird, komprimiert und in eine Ausgangsleitung 228 befördert, von wo aus die Probe einer Separation der Probenbestandteile in einer Trennsäule 230, zum Beispiel einer chromatographischen Trennsäule, unterzogen werden kann.
  • Nach der Trennung kann die optisch detektierte Probe (optisches Detektionssystem nicht gezeigt 2) in einem Waste-Behälter 232 gesammelt werden.
  • 3 zeigt eine Kolbenpumpe 300 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Die Kolbenpumpe 300 ist zum Einsatz in einem HPLC-System eingerichtet und hat den Vorteil, dass der Verschleiß, der auf einen Kolben 212 und eine Dichtung 222 einwirkt, durch eine beaufschlagte Rotationsbewegung 218 verringert ist.
  • Für diesen Zweck treibt ein Motor 302 eine Welle 304 an, die ein erstes Zahnrad 306 dreht. Das erste Zahnrad 306 ist mit einem zweiten Zahnrad 308 in Eingriff und treibt dieses ebenfalls an. Eine Kugel 310 dient als Vermittlungselement und überträgt eine Hin- und Herbewegung eines Reziprozierantriebs 350.
  • Bei einem solchen aktiven Antrieb, zum Beispiel unter Verwendung zusätzlicher Antriebe (bzw. eines Differentials) kann der Verschleiß verringert werden.
  • Dies ist auch mit einer alternativen Ausführungsform, die als Kolbenpumpe 400 in 4 gezeigt ist, möglich. In einer solchen passiven Konfiguration wird ein Formschluss mit dem Vermittlungselement 310 ausgenützt, um die Rotationsbewegung auf den Kolben 212 zu übertragen.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist ein gemeinsamer Motor 402 zum Generieren der Rotations- und der Translationsbewegung vorgesehen. Dieser bringt eine Welle 404 zur Rotation, welche ein erstes Zahnrad 406 dreht, welches in Eingriff mit einem zweiten Zahnrad 408 steht. Dadurch wird sowohl eine Drehbewegung 218 als auch eine translatorische Bewegung 216 gefördert, wobei eine Laibung 312 der Kugel 310 zur Kraftvermittlung beiträgt.
  • Somit ist bei der passiven Konfiguration von 4 ein zumindest teilweises Übertragen der Drehung des Motors 402 auf den Kolben 212 ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß ist somit ein Verfahren zur Erhöhung der Lebensdauer von HPLC-Kolben/Dichtungen ermöglicht.
  • 5 zeigt hierzu ein Ausführungsbeispiel einer Kolbenpumpe 500, bei der ein Kolben 502 in einem Kolbenzylinder 504 reziproziert (siehe Bezugszeichen 216) und gleichzeitig rotiert (siehe Bezugszeichen 218).
  • Die mit einem Pumpenstoß verbundene reziprozierende Bewegung 216 wird mit einer zusätzlichen Kolbenrotation 218 zur Erhöhung der Lebensdauer verbunden.
  • Die einem Verschleiß ausgesetzten Oberflächenabschitte werden anschaulich zeitlich variiert, was eine Verringerung der Abrasion zur Folge hat. Die Rotation des Kolbens 502 kann auch zu einer Verbesserung eines Gleitfilms zwischen Kolben 502 und Dichtung 504 führen. Bei einer konsistenten runden Geometrie von Dichtung/Kolben erfolgt weniger Abtrag auf Dichtung 222 bzw. Kolben 502, womit ein selteneres Auswechseln ermöglicht wird. Gerade bei höheren Drücken von 1000 bar und mehr kann ein starker Abrieb zu einem hohen Verschleiß führen.
  • 6 zeigt eine Kolbenpumpe 600 gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Ein Pumpraum ist in 6 mit Bezugszeichen 602 gekennzeichnet. Eine rotierende Kugelspindelmutter ist mit Bezugszeichen 604 gekennzeichnet. Eine fix gegen Rotation vorgesehene Kupplung 606 ist ebenfalls gezeigt. Als Aktuatoren werden Motor und Getriebe, Motor und Reibungsteil bzw. ein schrittmotorartiger Ball Pen eingesetzt.
  • 7 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel 700 einer Kolbenpumpe.
  • In 7 ist ein Abschnitt 702 gezeigt, der nur zur Rotation des Kolbens 212 vorgesehen ist. Ein Abschnitt 704 stellt eine fixe Kugelspindelmutter dar.
  • 8 veranschaulicht, warum mit der überlagerten Rotationsbewegung der Abrieb, der zum Beispiel auf die Dichtung 222 einwirkt, verringert werden kann.
  • 8 zeigt eine erste Ansicht 800, bei der lediglich eine reziprozierende Bewegung 216 vorgesehen ist. Dies kann zu intensiven longitudinalen Abrieben 802 führen.
  • Wenn dagegen, wie in Bild 820 gezeigt, der reziprozierenden Bewegung 216 eine Drehbewegung 218 überlagert ist, sind immer noch geringe Longitudinalbewegungen 802 möglich, die zusätzlich aber von radialen Bewegungen 822 überlagert sind. Somit kann ein gleichmäßiger Abrieb über verschiedene räumliche Teile des Querschnitts aus 8 ermöglicht werden, wenn eine zusätzliche Rotationsbewegung 218 beaufschlagt wird.
  • Mit anderen Worten kann es bei Darstellung 800 zu linienförmigen Abschabungen kommen, wohingegen bei Bild 820 schraubenförmige Ausgleichsbewegungen einen Abrieb ausgleichen.
  • Es sollte angemerkt werden, dass der Begriff „aufweisen" nicht andere Elemente ausschließt und dass das „ein" nicht eine Mehrzahl ausschließt. Auch können Elemente, die in Zusammenhang mit unterschiedlichen Ausführungsbeispielen beschrieben sind, kombiniert werden. Es sollte auch angemerkt werden, dass Bezugszeichen in den Ansprüchen nicht als den Schutzbereich der Ansprüche beschränkend ausgelegt werden sollen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - EP 0309596 B1 [0002]
    • - EP 1785623 [0005, 0025]

Claims (15)

  1. Kolbenpumpe zum Pumpen eines Fluids in einem Messgerät, wobei die Kolbenpumpe aufweist: einen Kolben; und einen Kolbenzylinder; wobei der Kolben eingerichtet ist, relativ zu dem Kolbenzylinder eine reziprozierende Bewegung und eine der reziprozierenden Bewegung überlagerte Drehbewegung durchzuführen.
  2. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, wobei die Kolbenpumpe eine Reziprozierantriebseinheit aufweist, die zum Antreiben des Kolbenzylinders zum Durchführen einer reziprozierenden Bewegung relativ zu dem Kolbenzylinder eingerichtet ist; wobei die Kolbenpumpe einen von der Reziprozierantriebseinheit separaten Drehmechanismus aufweist, der eine der reziprozierenden Bewegung überlagerte Drehbewegung des Kolbens relativ zu dem Kolbenzylinder fördert.
  3. Kolbenpumpe nach Anspruch 2, wobei der Drehmechanismus eine Drehantriebseinheit aufweist, die eine der reziprozierenden Bewegung überlagerte Drehbewegung des Kolbens relativ zu dem Kolbenzylinder fördert.
  4. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, aufweisend eine Antriebseinheit, wobei die Antriebseinheit zum Antreiben des Kolbens derart eingerichtet ist, dass der Kolben relativ zu dem Kolbenzylinder eine reziprozierende Bewegung und eine der reziprozierenden Bewegung überlagerte Drehbewegung durchführt.
  5. Kolbenpumpe nach Anspruch 4, aufweisend ein Vermittlungselement, das zwischen der Antriebseinheit und dem Kolben angeordnet ist und eine der reziprozierenden Bewegung überlagerte Drehbewegung des Kolbens relativ zu dem Kolbenzylinder vermittelt.
  6. Kolbenpumpe nach Anspruch 5, wobei das Vermittlungselement formschlüssig mit dem Kolben und/oder mit der Antriebseinheit gekuppelt ist.
  7. Kolbenpumpe nach Anspruch 5 oder 6, wobei das Vermittlungselement in einem Kontaktbereich mit dem Kolben und/oder mit der Antriebseinheit eine Laibung aufweist.
  8. Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei das Vermittlungselement eine Kugel aufweist.
  9. Kolbenpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kolbenpumpe von einem Linearführungsmechanismus frei ist, der eine der reziprozierenden Bewegung überlagerte Drehbewegung unterbindet.
  10. Kolbenpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, aufweisend ein Dichtelement zum Abdichten eines Raums zwischen dem Kolben und dem Kolbenzylinder.
  11. Kolbenpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, eingerichtet zum Pumpen eines Fluids in einem Messgerät mit einem Druck von mindestens 500 bar, insbesondere von mindestens 800 bar, weiter insbesondere von mindestens 1200 bar.
  12. Kolbenpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, eingerichtet als nanofluidische oder mikrofluidische Kolbenpumpe.
  13. Messgerät zum Durchführen einer Messung an einer Probe unter Verwendung eines Fluids, wobei das Messgerät eine Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zum Pumpen des Fluids in dem Messgerät aufweist.
  14. Messgerät nach Anspruch 13, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem nano- oder mikrofluidischen Messgerät, einem Life Science Gerät, einem Flüssigchromatographiegerät und einer HPLC.
  15. Verfahren zum Pumpen eines Fluids in einem Messgerät mittels einer Kolbenpumpe, wobei das Verfahren aufweist: Steuern eines Kolbens der Kolbenpumpe zum Durchführen einer reziprozierenden Bewegung und einer der reziprozierenden Bewegung überlagerten Drehbewegung relativ zu einem Kolbenzylinder der Kolbenpumpe.
DE200810000112 2008-01-21 2008-01-21 Reziprozierender Hubkolben mit überlagerter Drehbewegung Withdrawn DE102008000112A1 (de)

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DE (1) DE102008000112A1 (de)

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