DE102012215435B4

DE102012215435B4 - Freilauf zur Drehentkopplung einer Kapillare von einem Fitting-Drehverschlussteil

Info

Publication number: DE102012215435B4
Application number: DE102012215435.3A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dehmer
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 2012-08-30
Filing date: 2012-08-30
Publication date: 2023-03-23
Anticipated expiration: 2032-08-31
Also published as: DE102012215435A1

Abstract

Ein Fitting (100) zum Koppeln einer Kapillare (102) mit einer anderen Komponente (330) eines fluidischen Geräts (300), wobei das Fitting (100) aufweist:eine Ferrule (106), die zum Umschließen eines Vorderteils der Kapillare (102) und zum Beitragen zu einer fluidischen Dichtung zwischen dem Fitting (100) und der anderen Komponente (330) konfiguriert ist;eine Spannzange (108), die zum Umschließen eines Hinterteils der Kapillare (102) konfiguriert ist;ein Drehverschlussteil (104), das zum Aufnehmen von zumindest einem Teil der Spannzange (108) und zum Drücken der Spannzange (108) gegen die Ferrule (106) konfiguriert ist;ein Freilaufelement (177) zwischen der Spannzange (108) und dem Drehverschlussteil (104), wobei das Freilaufelement (177) konfiguriert ist, bei Drehung des Drehverschlussteils (104) eine Drehmitnahme der Kapillare (102) zu unterbinden.

Description

TECHNISCHER HINTERGRUND
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fitting, ein fluidisches Gerät und ein Verfahren.
In der HPLC wird typischerweise eine Flüssigkeit (mobile Phase) bei einer sehr genau kontrollierten Flussrate (zum Beispiel 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 (zum Beispiel eine chromatographische Säule) bewegt, um einzelne Komponenten einer in die mobile Phase eingebrachten Probenflüssigkeit voneinander zu trennen. Ein solches HPLC-System ist bekannt zum Beispiel aus der EP 0 309 596 B1 derselben Anmelderin, Agilent Technologies, Inc., das eine dual-serielle Pumpvorrichtung aufweist.
In solchen und anderen Messgeräten ist es erforderlich, unterschiedliche Komponenten oder Module miteinander fluiddicht zu koppeln. Dies kann unter Einsatz eines Fittings erfolgen, das als Anschlussstück zwischen zwei aneinander fluidisch anzuschließenden Komponenten oder Modulen bezeichnet werden kann.
Derartige Fittings sind zum Beispiel aus US 2010 /0 156 089 A1 , WO 2012 / 009 726 A1 , WO 2006 / 091 952 A1 , EP 0 528 079 A1 oder US 2011 / 0 298 210 A1 bekannt.
Bei Durchführen mehrerer Experimente mit verschiedenen Proben kann es vorkommen, dass Probenmaterial eines vorherigen Experiments noch in geringer Menge in den Kapillaren oder in sonstigen Zwischenräumen eines Fittings enthalten ist, so dass es zu einem unerwünschten Übertrag (Carryover) von Probenmaterial in ein nachfolgendes Experiment kommen kann. Ferner kann die Dichtigkeit eines Fittings problematisch sein. Schließlich ist es wünschenswert, fluidische Unstetigkeiten im Bereich eines Fittings zu vermeiden.
Darüber hinaus kann es bei Fittings mit einer die Kapillare umgreifenden Spannzange, die durch die Eindrehkraft eines Drehverschlussteils rückwärtig auf eine frontseitige Ferrule drückt, womit es zu einer Dichtung kommt, vorkommen, dass die Kapillare bei der durchgeführten Drehbewegung mitgedreht und verdrillt wird. Dies führt zu einem starken Verschleiß an der Stirnseite der Kapillare oder zu einer sonstigen Schädigung der Kapillare oder gar zum Bruch der Kapillare.
OFFENBARUNG
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verschleißarmes Fitting bereitzustellen. Die Aufgabe wird mittels der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen gezeigt.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Fitting zum Koppeln (insbesondere zum Ausbilden einer Fluidverbindung) einer Kapillare mit einer anderen Komponente (zum Beispiel eine chromatographische Trennsäule) eines fluidischen Geräts (zum Beispiel ein chromatographisches Trenngerät) geschaffen, wobei das Fitting eine Ferrule, die zum Umschließen eines Vorderteils der Kapillare und zum Beitragen zu einer fluidischen Dichtung zwischen dem Fitting und der anderen Komponente konfiguriert ist, eine Spannzange, die zum Umschließen eines Hinterteils des Kapillare konfiguriert ist, ein Drehverschlussteil (d.h. ein Gehäuseteil, das mit einem anderen Gehäuseteil drehverschraubbar ist), das zum Aufnehmen von zumindest einem Teil der Spannzange und zum Drücken der Spannzange gegen die Ferrule konfiguriert ist, und ein Freilaufelement zwischen der Spannzange und dem Drehverschlussteil aufweist, wobei das Freilaufelement konfiguriert ist, bei Drehung des Drehverschlussteils eine Drehmitnahme (d.h. ein Mitdrehen oder Verdrillen) der Kapillare zu unterbinden.
Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein fluidisches Gerät zum Bearbeiten (oder zum Prozessieren, insbesondere zum Trennen unterschiedlicher Fraktionen) einer fluidischen (insbesondere einer flüssigen oder einer gasförmigen) Probe bereitgestellt, wobei das fluidische Gerät eine Kapillare zum Durchleiten der fluidischen Probe, eine andere Komponente zum Bearbeiten der fluidischen Probe und ein Fitting mit den oben beschriebenen Merkmalen zum Koppeln der Kapillare mit der anderen Komponente aufweist.
Gemäß noch einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel ist ein Verfahren zum Koppeln einer Kapillare mit einer anderen Komponente eines fluidischen Geräts geschaffen, wobei bei dem Verfahren ein Vorderteil der Kapillare mittels einer Ferrule umschlossen wird, ein Hinterteil der Kapillare mittels einer Spannzange umschlossen wird, die rückseitig an die Ferrule anstößt, zumindest ein Teil der Spannzange mittels eines Drehverschlussteils umgeben wird, wobei ein Freilaufelement zwischen der Spannzange und dem Drehverschlussteil angeordnet wird, und das Drehverschlussteil mit einem korrespondierenden Verbindungsteil, an das die andere Komponente angeschlossen ist, drehverbunden wird, so dass die Kapillare mit der anderen Komponente fluidisch gekoppelt wird, die Spannzange mittels des Drehverschlussteils gegen die Ferrule gedrückt wird und die Ferrule gegen das Verbindungsteil und die Kapillare gedrückt wird. Die Spannzange kann vorzugsweise die Kapillare greifen und axial gegen den stirnseitigen Anschlag der Kapillare drücken. Eine Drehmitnahme der Kapillare bei dem Drehverbinden ist (insbesondere aufgrund des Vorsehens und Ausgestaltens des Freilaufelements, das einer Drehung des Drehverschlussteils nicht folgend ausgebildet sein kann) unterbunden.
Im Rahmen dieser Anmeldung kann unter dem Begriff „vorne“, „vorderseitig“, „Vorderteil“, etc., ein Abschnitt verstanden werden, der näher an der anderen Komponente oder an dem Verbindungsteil positioniert ist als ein anderer Abschnitt, der „hinten“, „rückseitig“, als „Hinterteil“, etc., positioniert ist.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine Ferrule beim Festdrehen eines Drehverschlussteils an einem Gegenstück anschaulich gegen eine innere Vorderfläche des Gegenstücks gedrückt, so dass es an dieser Stelle zu einer Dichtung kommt. Gleichzeitig wird die Ferrule durch die Druckkraft gegen die von ihr aufgenommene Kapillare gepresst, so dass auch an dieser Stelle eine Dichtigkeit hergestellt ist. Dabei wird die von dem Drehverschlussteil auf die Ferrule ausgeübte Kraft von einer Spannzange vermittelt, die von hinten her gegen eine Rückseite der Ferrule drückt. Indem erfindungsgemäß ein Freilaufelement zwischen Spannzange und Drehverschlussteil zwischengeordnet wird, kann beim Drehverschließen des Drehverschlussteils zum Herstellen der Dichtwirkung ein unerwünschtes Mitdrehen von Kapillare und gegebenenfalls auch von anderen Teilen verhindert werden. Ein solches Verdrillen der Kapillare ist unerwünscht, da es die Kapillare schädigt und die Dichtwirkung des Gesamtsystems gefährdet. Das Freilaufelement, das auch als Laufbüchse bezeichnet werden kann, wird daher so ausgestaltet, dass es die Drehung des Drehverschlussteils von der Spannzange und schließlich von der Kapillare fernhält, womit beim Zuschrauben des Fittings die unerwünschte Schädigung an der Kapillarstirn, ein Mitdrehen der Kapillare und auch eine damit einhergehende Riefenbildung an der Kapillare zuverlässig vermieden ist.
Im Weiteren werden zusätzliche Ausgestaltungen des Fittings, des fluidischen Geräts (auch als Messgerät bezeichnet) und des Verfahrens beschrieben.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Freilaufelement derart konfiguriert sein, dass bei Drehung des Drehverschlussteils eine Drehmitnahme sowohl der Spannzange als auch der Kapillare als auch des Freilaufelements unterbunden ist. Anschaulich wird bei einem Festziehen des Fittings eine Drehverbindung zwischen dem Drehverschlussteil und dem korrespondierenden Verbindungsteil ausgebildet, wofür das Drehverschlussteil gegenüber dem Verbindungsteil gedreht wird. Während dieses Prozesses folgen die Kapillare, die Spannzange und das Freilaufelement vorzugsweise allesamt nicht der Drehung, sondern verbleiben drehfrei im Inneren der Anordnung aus Drehverschlussteil und Verbindungsteil. Bei einer ausreichend reibarmen Ausgestaltung des Freilaufelements - ggf. in Kombination mit einer entsprechenden reibungsstärkeren Ausgestaltung der Spannzange im Grenzbereich zur Kapillare - können die Kapillare und die Spannzange stark gekuppelt werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Drehverschlussteil zum Drücken der Spannzange gegen die Ferrule mittels direkten Ausübens von Druck auf das Freilaufelement konfiguriert sein. Anders ausgedrückt kann das Drehverschlussteil beim Ausbilden der Drehverbindung mit einem korrespondierenden Verbindungsteil des Gehäuses unmittelbar rückseitigen Druckkontakt mit dem Freilaufelement aufnehmen. Das Freilaufelement kann diesen Druck durch direkten Druckkontakt mit einem rückseitigen Abschnitt der Spannzange nach vorne weiterleiten, wobei die Spannzange dann ihrerseits den Druck durch direkten Druckkontakt mit einem rückseitigen Abschnitt der Ferrule an Letztere weiterleitet und über eine konische Umlenkung eines Teils der Axialkraft in eine Radialkraft die Kapillare umgreift und ihre Stirnseite gegen das Verbindungsteil drückt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann somit das Drehverschlussteil zum indirekten Ausüben von Druck auf die Ferrule konfiguriert sein, wenn das Drehverschlussteil mit einem korrespondierenden Verbindungsteil drehverbunden wird, so dass die Ferrule axial dichtend gegen das Verbindungsteil und radial dichtend gegen die Kapillare drückt. Dadurch ergibt sich sowohl zwischen Ferrule und Verbindungsteil als auch zwischen Ferrule und Kapillare eine fluiddichte Verbindung.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann zumindest ein Teil der Oberfläche des Freilaufelements, insbesondere die gesamte Oberfläche des Freilaufelements, mit einer reibmindernden Beschichtung beschichtet sein. Gemäß dieser Ausgestaltung ist es möglich, das Material des Freilaufelements im Kern frei zu wählen (zum Beispiel mechanisch robust auszugestalten) und die Beschichtung so vorzusehen, dass das Mitdrehen der Kapillare bei Zuschrauben des Drehverschlussteils unterbunden ist. In einem Ausführungsbeispiel ist nur ein Teil der Oberfläche des Freilaufelements mit der reibmindernden Beschichtung versehen. Dies kann insbesondere der Oberflächenbereich des Freilaufelements sein, der in Berührkontakt mit dem Drehverschlussteil steht.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die reibmindernde Beschichtung aus einem Gleitlack, insbesondere einem Gleitlack auf Polymerbasis, Diamond-like-Carbon (DLC) und/oder Molybdändisulfid gebildet sein. Selbstverständlich können auch andere Materialien für die reibmindernde Beschichtung verwendet werden, sofern diese zu dem Material der Ferrule und des Drehverschlussteils sowie der Spannzange derartige tribologische Eigenschaften aufweisen, dass das Freilaufelement beim Drehverschließen frei läuft, d.h. sich nicht mitbewegt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel können das Freilaufelement und das Drehverschlussteil aus derartigen Materialien gebildet sein, dass der Reibkoeffizient an einer Kontaktfläche zwischen dem Freilaufelement und dem Drehverschlussteil in einem Bereich zwischen ungefähr 0,05 und ungefähr 0,3, insbesondere in einem Bereich zwischen ungefähr 0,08 und ungefähr 0,15, weiter insbesondere in einem Bereich zwischen ungefähr 0,1 und ungefähr 0,2, ist. Bei der Materialwahl derart, dass die genannten Reibkoeffizienten erreicht werden, kann auch bei einem Festschrauben des Drehverschlussteils unter Hochdruckbedingungen eine Dichtigkeit garantiert werden und gleichzeitig beim Zudrehen das Verdrehen oder Verdrillen der Kapillare unterbunden werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Freilaufelement ausgebildet sein, in seinem Vorderabschnitt außenseitig von dem Drehverschlussteil und innenseitig von der Spannzange berührt zu werden, und in seinem Rückseitenabschnitt außenseitig von dem Drehverschlussteil und innenseitig von der Kapillare berührt zu werden. Somit berührt das Freilaufelement die Spannzange entlang einer Teilerstreckung umfänglich und berührt in einem anderen Abschnitt die Kapillare. Außenseitig grenzt ein Oberflächenabschnitt des Freilaufelements an das Drehverschlussteil an.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann in dem Vorderabschnitt das Freilaufelement außenseitig eine Zylindermantelfläche und innenseitig eine sich nach hinten hin verjüngende Kegelstumpfmantelfläche aufweisen. Ferner kann der Rückseitenabschnitt des Freilaufelements außenseitig eine Zylindermantelfläche und innenseitig eine Zylindermantelfläche aufweisen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann ein Mittelabschnitt des Freilaufelements zwischen dem Vorderabschnitt und dem Hinterabschnitt eine ringförmige Verengung aufweisen. Eine solche Verengung bzw. ein solcher Einstich wirkt als Trennung des vorderseitigen Teils von dem rückseitigen Teil des Freilaufelements. Dies erlaubt dem Freilaufelement anschaulich zu atmen. Wirkt der rückseitige Abschnitt des Freilaufelements als Druckstück zum Drücken der Ferrule gegen ein Gehäuseteil, so kann der Einstich anschaulich diesen Bereich von einem federnden Vorderbereich funktionell entkoppeln. Zum Beispiel können sich außenseitig zwei Zylinderflächen mit annähernd gleichem Durchmesser befinden, die von einer zwischengeordneten Zylinderfläche mit reduziertem Durchmesser unterbrochen oder beabstandet sind. Dabei ist der vorderseitige Zylinder, der federnde Eigenschaften aufweisen kann, vorzugsweise mit etwas geringerem Außendurchmesser ausgestattet als der rückseitige Zylinder und mit etwas geringerem Außendurchmesser ausgestattet als der Innendurchmesser des Drehverschlussteils, so dass der vorderseitige Zylinder durch einen schmalen Spalt von dem umgebenden Drehverschlussteil beabstandet ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann eine rückseitige Stirnfläche des Freilaufelements einen kapillarseitigen (d.h. an die Kapillare direkt angrenzenden oder von der Kapillare bloß durch eine Fase oder dergleichen beabstandeten) Kreisring und eine daran außenseitig angeschlossene, nach vorne hin abgeschrägte Kegelstumpfmantelfläche aufweisen. Die Abschrägung kann zum Beispiel einen Winkel zwischen 5° und 15° aufweisen. Während ein im Wesentlichen an die Kapillare angrenzender Bereich eine ringförmige Rückfläche normal zur Kapillarerstreckungsrichtung aufweisen kann, stellt der sich daran außenseitig angrenzende abgeschrägte Bereich eine vorzugsweise als dünnwandige Rückseite des Drehverschlussteils ausgebildete Tellerfeder frei. Die resultierende kleine Berührfläche zwischen der Stirnseite des Freilaufelements und dem Drehverschlussteil fördert die Drehentkopplung zwischen dem Freilaufelement und dem Drehverschlussteil und folglich zwischen der Kapillare und dem Drehverschlussteil.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Freilaufelement als in Achsrichtung der Kapillare wirkende Radialfeder konfiguriert sein. Ein solcher Federabschnitt des Freilaufelements kann als angesetzte Ringfeder an deren vorderseitigem Ende ausgebildet sein. Anschaulich kann ein solcher Ring federnd nach außen gedrückt bzw. gespannt werden. Dieses federnde Drücken nach außen kann gefördert werden, indem eine innere geneigte Oberfläche des vorderseitigen Endes des Freilaufelements an einer äußeren geneigten Oberfläche des rückseitigen Endes der Spannzange beim Festziehen des Drehverschlussteils abgleitet und dabei radial aufgeweitet wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann/können das Freilaufelement und/oder die Spannzange aus einem Material mit einer höheren Festigkeit hergestellt sein als ein Material, aus dem das Drehverschlussteil hergestellt ist. Das Freilaufelement und die Spannzange können insbesondere diejenigen Komponenten des Fittings sein, deren Material die höchste Festigkeit aufweist. Dies kann durch kaltverfestigten oder aushärtbaren nicht rostenden Stahl realisiert werden. Das Ausgestalten insbesondere des Freilaufelements aus einem hochfesten Material erlaubt es, auch in einem kleinen Bauraum hohe Kräfte zu übertragen, insbesondere auch einen hohen Federweg zu ermöglichen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel können die Spannzange, das Drehverschlussteil und das Freilaufelement jeweils aus einem Metall, insbesondere aus Stahl, hergestellt sein. Insbesondere gehärteter rostfreier Stahl ist ein geeignetes Material für Spannzange und Freilaufelement. Das Drehverschlussteil kann aus normalem nicht rostenden Stahl hergestellt werden. Das Drehverschlussteil hat nicht den hohen Festigkeitsanspruch wie die Spannzange und das Freilaufelement, soll aber genügend Festigkeit für ein ausreichendes Federn der rückseitigen Tellerfeder aufweisen. Auch für das Drehverschlussteil kann somit ein kaltverfestigter Stahl verwendet werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ferrule aus einem Kunststoff hergestellt sein, der zum Beispiel ein Fluorpolymer (wie Teflon), ein Polyarylketon (wie Polyetheretherketon) und/oder ein Polyimid aufweist. Die Ferrule kann aus einem oder mehreren dieser und/oder anderer Basispolymere bzw. aus Mischungen daraus gebildet sein. Auch können Zusatzstoffe oder Einschlüsse als Verstärkungen oder Versteifungen vorgesehen sein (zum Beispiel Kohlefasern, Mineralfasern und/oder organische Stoffe). Die genannten Materialien sind gleichsam elastisch wie mechanisch robust und erlauben es, an der Grenzstelle zwischen Ferrule und Verbindungselement sowie an der Grenzstelle zwischen Ferrule und Kapillare jeweils eine gute Dichtwirkung zu ermöglichen. Gleichzeitig halten solche Materialien auch hohen Fluiddrücken, insbesondere im Bereich von 1.000 bis 2.000 bar, stand.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel können die Ferrule, das Drehverschlussteil, die Kapillare (die Teil des Fittings sein kann) und das Freilaufelement derart aufeinander angepasst sein, dass die Summe der Reibmomente zwischen einem Vorderende der Kapillare und dem Drehverschlussteil sowie zwischen der Ferrule und dem Drehverschlussteil größer ist als ein Reibmoment zwischen einer rückseitigen Stirnfläche des Freilaufelements und dem Drehverschlussteil. Dieses Kriterium, das bezugnehmend auf 1 näher erläutert wird, fördert zuverlässig ein Funktionieren des Freilaufs unter allen Betriebsbedingungen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann ein rückseitiger Endabschnitt des Drehverschlussteils als in Achsrichtung der Kapillare wirkende Axialfeder ausgebildet sein. Das dünnwandige Ende des Drehverschlussteils selbst dient somit als Vorspannfeder, die eine zum Beispiel durch Alterungseffekte, Temperatureffekte, Druckeffekte, etc. bedingte nachlassende axiale Verspannung bzw. Dichtwirkung zwischen Ferrule und Verbindungsteil bzw. zwischen Ferrule und Kapillare ausgleichen kann. Eine solche radiale Auffederung eines sehr dünnwandigen Rückabschnitts des Drehverschlussteils (zum Beispiel mit einem Federweg zwischen 5 µm und 100 µm, insbesondere zwischen 10 µm und 30 µm) ist es möglich, das Rückende des Fittings selbst als Vorspannfeder auszubilden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel können die Axialfeder des rückseitigen Endabschnitts des Drehverschlussteils und die Radialfeder des Freilaufelements (insbesondere des vorderseitigen Endabschnitts des Freilaufelements) beide mittels Drehverschließens des Drehverschlussteils spannbar sein. Anschaulich wirken sowohl der rückseitige dünnwandige Endabschnitt des Drehverschlussteils als auch ein vorderseitiger ring- oder hülsenförmiger Abschnitt des Freilaufelements als in Reihe geschaltete Federelemente, die durch Festdrehen des Drehverschlussteils am Verbindungsteil gespannt werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Axialfeder des rückseitigen Endabschnitts des Drehverschlussteils als mit dem Drehverschlussteil integral ausgebildete Tellerfeder ausgebildet sein. Eine solche Tellerfeder kann einfach als dünnwandiger Rückabschnitt des Drehverschlussteils gebildet sein, der umfänglich und einstückig an einen hohlzylindrischen Abschnitt des Drehverschlussteils anschließt. Dies ist eine mechanisch stabile und sehr einfache Lösung.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Axialfeder des rückseitigen Endabschnitts des Drehverschlussteils durch flexible Zungen (die als Blattfedern wirken) oder ein flexibles Ringplättchen angrenzend an einen Hohlraum des Drehverschlussteils gebildet sein, der durch eine umlaufende Nut in einem ringförmigen Endabschnitt des Drehverschlussteils radial erweitert ist. Durch das Aufweiten der Tellerfeder durch Vorsehen einer umlaufenden Ringnut kann die Federwirkung des rückseitigen Endabschnitts des Drehverschlussteils weiter erhöht werden. Anstelle einer integrierten Feder kann auch ein von dem Drehverschlussteil separat vorgesehenes Federplättchen eingesetzt werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Fitting eine Mikrostruktur aus einer Vielzahl von Mikroüberständen an zumindest einem Teil einer Oberfläche der Spannzange aufweisen, die bei Festdrehen des Drehverschlussteils einen Formschluss mit dem von der Spannzange umschlossenen Hinterteil des Kapillare erzeugt. Durch das Vorsehen der Mikrostruktur mit Mikroüberständen kann ein zuverlässiges Greifen zwischen der Kapillare und der Spannzange ermöglicht werden, welche die Kapillare entlang eines Teils ihrer Erstreckung umfänglich umgreift. Die Greifwirkung der Mikroüberstände, die sich von einer Oberfläche der Spannzange aus erstrecken und in eine Oberfläche der Kapillare eindringen, führt zum Einprägen eines inversen Musters von Mikrovertiefungen in die in Eingriff genommene Oberfläche der Kapillare. Durch Ausbilden einer Mikrostruktur von Überständen oder Zähnen mit einer Dimension in der Größenordnung von Mikrometern auf einer Greiffläche der Spannzange kann ein zuverlässiger Formschluss zum Greifen ermöglicht werden. Simultan kann ein unerwünschtes Ausbilden von tiefen Riefen in der Kapillare verhindert werden, was eine Wiederverwendung der Kapillare ermöglicht.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Mikrostruktur mindestens ungefähr 100, insbesondere mindestens ungefähr 1.000, weiter insbesondere mindestens ungefähr 5.000 Mikroüberstände aufweisen, die gegenüber der Oberfläche der Spannzange hervorstehen. In einem Ausführungsbeispiel ist die Anzahl von Mikroüberständen in der Größenordnung von 10.000. In einem Ausführungsbeispiel ist die Anzahl von Mikroüberständen allerdings kleiner als 100.000, um zu verhindern, dass die Prägetiefe nicht zu gering ist, die auf die Kapillare einwirkt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann eine Höhe, eine Breite und/oder eine Länge von mindestens ungefähr 10%, insbesondere von mindestens ungefähr 50%, weiter insbesondere von mindestens ungefähr 90%, der Mikroüberstände eine Dimension in einem Bereich zwischen ungefähr 0,5 µm und ungefähr 100 µm haben, insbesondere in einem Bereich zwischen ungefähr 1 µm und ungefähr 50 µm, weiter insbesondere in einem Bereich zwischen ungefähr 5 µm und ungefähr 20 µm. Diese Dimensionen von Mikroüberständen vermeiden das Ausbilden eines zu tiefen und zu ausgeprägten Einprägemusters auf der Kapillare, was die Wiederverwendbarkeit der Kapillare mit einem anderen Fitting verschlechtern könnte.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Mikrostruktur, insbesondere ausschließlich, an einer umfänglichen, insbesondere zylindrischen, Innenfläche der Spannzange ausgebildet sein, entlang der die Spannzange die Kapillare umfänglich umgreifend berührt. Insbesondere eine äußere Oberfläche der Spannzange kann dagegen von der Mikrostruktur frei sein. Es ist allerdings möglich, dass alternativ oder ergänzend ein oder mehrere andere Oberflächenabschnitte der Spannzange von der Mikrostruktur bedeckt sind. Zum Beispiel kann ein Grip zwischen Ferrule und Spannzange mittels Ausbildens einer entsprechenden Mikrostruktur an einer Oberfläche der Spannzange verbessert werden, welche die Ferrule kontaktiert. Auch an anderen Komponenten des Fittings kann eine Mikrostruktur vorgesehen sein. Allerdings können zumindest die Innenoberfläche des Drehverschlussteils und die Außenoberfläche des Freilaufelements frei von Mikroüberständen sein (zum Beispiel kann eine oder mehrere dieser Oberfläche poliert werden), so dass eine Drehentkopplung zwischen dem Drehverschlussteil und dem Freilaufelement sichergestellt werden kann.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Spannzange einen sich verjüngenden, insbesondere sich nach hinten hin konisch verjüngenden, Rückseitenabschnitt aufweisen, der gegen eine korrespondierend ausgebildete Gegenfläche des Freilaufelements anstößt. Solch ein sich verjüngender Abschnitt der Spannzange kann der Abschnitt sein, der die Kapillare umfänglich umgreift. Der sich verjüngende Rückseitenabschnitt kann konfiguriert sein, eine radial nach innen gerichtete Presskraft von dem Freilaufelement auf die Kapillare zu übertragen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Spannzange eine ringförmige, insbesondere eine kreisringförmige, vordere Stirnfläche aufweisen, die gegen eine ringförmige, insbesondere eine kreisringförmige, hintere Stirnfläche der Ferrule anstößt. Solch eine ringartige Oberflächenebene der Spannzange kann senkrecht zu einer Erstreckungsrichtung der Kapillare orientiert sein. Sie kann als Koppelfläche dienen, die eine Kraftübertragung von der Spannzange auf die Ferrule in Längsrichtung bewerkstelligt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Spannzange einen hohlzylindrischen Vorderabschnitt haben, der an der ringförmigen vorderen Stirnfläche endet. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der hohlzylindrische Vorderabschnitt als undeformierbare Stütze konfiguriert sein. Eine solche undeformierbare Stütze kann ausreichend robust ausgestaltet sein, so dass sie nicht deformiert wird, wenn die Kräfte wirken, die durch das Verbinden des Fittings mit der anderen Komponente ausgeübt werden. Insbesondere kann der hohlzylindrische Vorderabschnitt die größte Wanddicke entlang der gesamten Spannzange haben.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Spannzange, insbesondere ein sich verjüngender Rückseitenabschnitt der Spannzange, einen Längsschlitz, insbesondere eine Vielzahl von gleichmäßig um einen Umfang der Spannzange herum verteilten Längsschlitzen, haben. Auch in diesem Zusammenhang kann der Begriff „longitudinal“ oder „axial“ sich auf die Erstreckungsrichtung der Kapillare beziehen. Mit anderen Worten kann der Schlitz oder können die Schlitze parallel zu einer Erstreckung der Kapillare ausgerichtet sein. Die Länge des Schlitzes oder der Schlitze kann die Länge des Federabschnitts der Spannzange definieren. Zwischen zwei angrenzenden Schlitzen können biegbare Flügel ausgebildet sein, welche eine Federfunktion erfüllen können.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel können die Spannzange und die Ferrule direkt aneinander anzustoßend angeordnet sein. Diese Aussage bezieht sich auf einen zusammengesetzten Zustand des Fittings, in dem sich Spannzange und Ferrule beide innerhalb des Gehäuses befinden, das von Drehverschlussteil und Verbindungsteil gebildet wird. Dann kann ein direkter Kontakt zwischen Spannzange und Ferrule ohne weitere Komponente dazwischen ausgebildet sein. Alternativ ist es möglich, dass ein oder mehrere Zwischenstücke zwischen Spannzange und Ferrule angeordnet sind (wie zum Beispiel eine Greiffeder oder eine Greifscheibe, die auch federnd ausgebildet sein können).
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ferrule einen sich verjüngenden, insbesondere sich nach vorne hin konisch verjüngenden, Vorderabschnitt aufweisen, der sich vorderseitig teilweise über das Drehverschlussteil hinaus erstreckt. Dieser Vorderabschnitt füllt eine entsprechend geformte Aussparung des Verbindungselements aus, wobei die Verjüngung beim Einsetzen der Ferrule in die Aussparung zentrierend und führend wirkt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ferrule einen hohlzylindrischen Rückseitenabschnitt haben, der rückseitg an der ringförmigen rückseitigen Stirnfläche endet. Auch kann der zylindrische Rückseitenabschnitt der Ferrule als eine Stütze dienen, die auch in Gegenwart von Verbindungskräften von einer starken Verformung frei bleibt. Ein Rückabschnitt der Ferrule kann einen ringartigen Überstand aufweisen, der formschlüssig hinter einem ringförmigen Absatz des Drehverschlussteils in Eingriff ist, um ein vorderseitiges Herausrutschen der Ferrule aus dem Drehverschlussteil zu vermeiden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel können das Drehverschlussteil, die Ferrule, das Freilaufelement und die Spannzange ein männliches Verbindungsteil des Fittings bilden, wobei das männliche Verbindungsteil ferner ein erstes Drehverbindungselement (zum Beispiel ein erstes Schraubengewinde) an einer äußeren Oberfläche des Drehverschlussteils hat. Das Fitting kann ferner ein weibliches Verbindungsteil aufweisen, das eine Aufnahmeöffnung hat, die zum Aufnehmen von zumindest einem Teil der Ferrule und der Kapillare (sowie ggf. des Freilaufelements und der Spannzange sowie des Drehverschlussteils) konfiguriert ist und die ein zweites Drehverbindungselement (zum Beispiel ein zweites Schraubengewinde) hat, das konfiguriert ist, mit dem ersten Verbindungselement drehverbindbar zu sein. Beispielsweise können die Drehverbindungselemente eine Schraubverbindung ermöglichen, zum Beispiel können diese als Innengewinde und korrespondierendes Außengewinde vorgesehen sein. Allerdings können die Drehverbindungselemente auch auf andere Weise zur drehenden Verbindung ausgestaltet sein, zum Beispiel zum Ausbilden einer Drehschnappverbindung oder einer Bajonettverbindung.
Die andere Komponente des fluidischen Geräts kann zum Beispiel an das weibliche Verbindungsteil angeschlossen sein oder dieses aufweisen.
Die andere Komponente des fluidischen Geräts (das ein Messgerät sein kann) kann eine Probentrenneinrichtung aufweisen, die zum Trennen unterschiedlicher Fraktionen der fluidischen Probe konfiguriert ist. Das Messgerät kann als Probentrenneinrichtung insbesondere eine Trennsäule zum Trennen unterschiedlicher Fraktionen der injizierten Fluid-Probe aufweisen. Die Probentrenneinrichtung kann eine Flüssigchromatographietrennsäule sein, bei der Komponenten einer mobilen Phase eine stationäre Phase durchströmen und dabei in räumlich separierte Fraktionen aufgetrennt werden. Die Probentrenneinrichtung kann eine stationäre Phase (zum Beispiel Beads) als fluidisches Trennmaterial aufweisen, die konfiguriert ist, die fluidische Probe, die Teil einer mobilen Phase (zum Beispiel eine Lösungsmittelzusammensetzung) ist, zurückzuhalten, und es anderen Komponenten der mobilen Phase zu erlauben, die stationäre Phase zu passieren. Die Probentrenneinrichtung kann eine chromatographische Trennsäule, insbesondere eine Flüssigchromatographietrennsäule oder eine Gaschromatographietrennsäule, aufweisen. Das fluidische Gerät kann zum Durchleiten der fluidischen Probe durch die andere Komponente mit einem hohen Druck konfiguriert sein, insbesondere mit einem Druck von mindestens ungefähr 500 bar, weiter insbesondere von mindestens ungefähr 1.000 bar, noch weiter insbesondere von mindestens ungefähr 2.000 bar. Das fluidische Gerät kann als Flüssigchromatographiegerät konfiguriert sein. Das Probenseparationsgerät kann ein HPLC-Gerät (High Performance Liquid Chromatography oder Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie), ein Life Science-Gerät oder ein SFC-Gerät (Supercritical Fluid Chromatography) sein. Allerdings sind andere Anwendungen möglich.
Das Messgerät kann eine Pumpe zum Befördern der injizierten Fluid-Probe gemeinsam mit einer mobilen Phase durch zumindest einen Teil des Messgeräts aufweisen. Eine solche Pumpe kann zum Beispiel dazu eingerichtet sein, die mobile Phase mit einem hohen Druck, zum Beispiel einige 100 bar bis hin zu 1000 bar und mehr durch das System hindurch zu pumpen.
Alternativ oder ergänzend kann das Probentrenngerät einen Probendetektor zur Detektieren von getrennten Komponenten der Probe aufweisen. Ein solcher Probendetektor kann auf einem Detektionsprinzip basieren, das elektromagnetische Strahlung (zum Beispiel im UV-Bereich oder im sichtbaren Bereich) detektiert, die von bestimmten Komponenten der Probe stammt.
Alternativ oder ergänzend kann das Probenseparationsgerät einen Probenfraktionierer zum Fraktionieren der getrennten Komponenten aufweisen. Ein solcher Fraktionierer kann die verschiedenen Komponenten zum Beispiel in verschiedene Flüssigkeitsbehälter führen. Die analysierte Fluid-Probe kann aber auch einen Waste-Container zugeführt werden.
Figurenliste
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 eine Querschnittsansicht eines Fittings gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
2 zeigt eine räumliche Ansicht des zusammengesetzten Fittings aus 1.
3 zeigt eine Explosionsdarstellung des Fittings aus 1.
4 zeigt einen Querschnitt durch das Fitting aus 1, in dem Längsschlitze der Spannzange erkennbar sind.
5 zeigt eine räumliche Ansicht der Spannzange des Fittings gemäß 1.
6 zeigt eine räumliche Ansicht eines Querschnitts eines Fittings gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem eine Mikrostruktur an einer Spannzange zum Verbessern der Halteeigenschaften an einer Kapillare zu sehen ist.
7 zeigt ein HPLC-System gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die Darstellung in der Zeichnung ist schematisch.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist ein Fitting mit einer Drehverschraubung, mit einer Spannzange und mit einem Freilaufelement geschaffen. Bevor exemplarische Ausführungsbeispiele der Erfindung im Detail beschrieben werden, werden einige grundlegende Überlegungen des vorliegenden Erfinders dargelegt, anhand derer exemplarische Ausführungsbeispiele der Erfindung entwickelt worden sind. Der Leistungsverstärkungseffekt einer Spannzange innerhalb einer Fitting Nut ist von großem Vorteil insbesondere bei Hochdruckanwendungen im Bereich von 1.000 bar und mehr. Bei solchen Anordnungen mit Ferrule und Spannzange wird eine axiale Montagekraft in eine radiale Greifkraft umgewandelt, die auf die Kapillare einwirkt. Eine Herausforderung bei derartigen spannzangenbasierten Fittings ist die hohe Reibung zwischen der Spannzange und dem Drehverschlussteil aufgrund des zuvor beschriebenen Leistungsverstärkungseffekts. Auch weist eine solche Spannzange in der Regel Schlitze auf. Bei einer solchen Geometrie wird die Kapillare sehr früh während des Festziehprozesses gegriffen und wird an der Fittingschraube bzw. dem Drehverschlussteil rotatorisch fixiert. Die Kapillare kann dadurch verdrillt werden und kann bei wiederholter Belastung brechen. Außerdem reibt während der Drehbewegung die Stirnseite der Kapillare unter hohem Druck gegen das Verbindungsteil und kann dadurch beschädigt werden. Das Verdrehen wird durch den relativ großen Rotationswinkel verstärkt, der erforderlich ist, um spannzangenbasierte Fittings festzuziehen.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel wird eine Fitting Nut mit einem Freilaufelement versehen, das die rotatorische Bewegung der Fittingschraube bzw. des Drehverschlussteils gegenüber der Kapillare entkoppelt. Ein unerwünschtes Verdrillen der Kapillare wird dadurch vermieden. Somit kann der Kapillarendbereich von einer rotatorischen Last frei gehalten werden und kann vermieden werden, dass der empfindliche vorderseitige Dichtbereich negativ beeinflusst wird.
Herkömmliche Lösungsansätze zum Beherrschbarmachen der obigen Herausforderung beruhten darauf, dass der Verbindungstyp von Schraubverbindungen mit rotatorischer Bewegung beim Festziehen in ausschließlich axiallastgenerierende Verbindungen (zum Beispiel gebogene Hebel oder dergleichen) abgewandelt werden. Allerdings sind solche Lösungen in der Regel mit einem hohen Platzbedarf verbunden und oft teuer in der Realisierung. Die erfindungsgemäße Realisierung einer Fitting Nut mit einem Freilaufelement kann dagegen in viele bereits bestehende Fitting-Schraubverbindungen integriert werden, wodurch sich die Herstellungskosten nur geringfügig erhöhen und keine Erhöhung des erforderlichen Platzbedarfs stattfindet. Indem erfindungsgemäß ein Mitdrehen der Kapillare beim Festschrauben des Drehverschlusselements vermieden werden kann, wird auch das unerwünschte Entstehen von Drehriefen oder Abrieb an der Kapillare vermieden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann der Klemmkonus für die Spannzange von der Fitting-Schraube getrennt werden und kann für eine reibungsärmere Torsionsbewegung vorbereitet werden als diese zwischen dem Zusammensetzen der Kapillare und der Front-Ferrule einerseits und dem Verbindungsteil andererseits auftreten kann. Erfindungsgemäß kann der effektive Reibradius bei der axialen Kraftübertragung auf ein theoretisches Minimum reduziert werden. Der Reibungskoeffizient zwischen der Laufbüche und der Fitting-Schraube kann ebenfalls verringert werden, um für alle Anwendungen zuverlässig eine gewünschte Freilauffunktion sicherzustellen.
Im Weiteren wird bezugnehmend auf 1 ein Fitting 100 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung zum fluidischen Koppeln einer Kapillare 102 (die abschnittsweise von einer Hülse umschlossen sein kann) mit einem angeschlossenen fluidischen Kanal 188 einer anderen fluidischen Komponente (wie zum Beispiel einer Flüssigchromatographiesäule, nicht gezeigt in 1) eines Flüssigchromatographiegeräts beschrieben.
Das in 1 gezeigte Fitting 100 hat ein männliches Verschlussteil, in dem die Kapillare 102 aufgenommen ist, und das vorwiegend aus einem Drehverschlussteil 104, einer Ferrule 106, einer Spannzange 108 und einem Freilaufelement 177 gebildet ist. Ferner hat das Fitting 100 ein entsprechend geformtes weibliches Verschlussteil, das durch ein Gehäuse 162 mit einer Aufnahmeaussparung gebildet ist. Die Spannzange 108, das Drehverschlussteil 104, das Freilaufelement 177 und das Gehäuse 162 sind allesamt aus rostfreiem Stahl hergestellt. Dabei können insbesondere das Freilaufelement 177 und die Spannzange 108 aus gehärtetem (zum Beispiel kaltverfestigtem oder aushärtbarem) nicht rostenden Stahl hergestellt werden.
Das Fitting 100 ist dazu ausgebildet, eine fluidische Verbindung zwischen einem Lumen 170 innerhalb der Kapillare 102 einerseits und dem angeschlossenen fluidischen Kanal 188 andererseits herzustellen. Diese Verbindung ist fluiddicht bei einem Druck von 2.000 bar, mit dem ein Fluid (zum Beispiel eine Flüssigkeit) durch das Lumen 170 und nachfolgend durch den fluidischen Kanal 188 gepumpt wird.
Das Fitting 100 weist die Ferrule 106 auf, die zum Umschließen eines Vorderteils der Kapillare 102 und zum Beitragen zu einer fluidischen Dichtung zwischen dem Fitting 100 und der anderen Komponente (die an das Gehäuse 162 angeschlossen ist oder es enthält) beiträgt. Präziser ausgedrückt wird die Dichtung zwischen dem Fitting 100 und der angeschlossenen Komponente durch einen Formschluss zwischen einer äußeren Oberfläche der Ferrule 106 und einer entsprechend geformten inneren Oberfläche des Gehäuses 162 ausgebildet. Da die Ferrule 106 aus einem Kunststoffmaterial, wie zum Beispiel PEEK (Polyetheretherketon), hergestellt ist, wird sie axial dichtend gegen die entsprechende Oberfläche des Gehäuses 162 und radial dichtend gegen die Kapillare 102 gepresst, wenn eine Schraubverbindung zwischen einem Außengewinde 160 des Drehverschlussteils 104 einerseits und einem Innengewinde 166 des Gehäuses 162 hergestellt wird. Beim Verschrauben wird die Stirnseite der Kapillare 102 gegen das Gehäuse 162 gepresst. Angesichts dieser Geometrie und der resultierenden fluiddichten Verbindung wird ein unerwünschter Übertrag bzw. ein unerwünschtes Verschleppen von Probenmaterial aus vorherigen Messungen vermieden, wobei gleichzeitig ein Totvolumen zwischen dem männlichen Verschlussteil und dem weiblichen Verschlussteil an einem fluidischen Interface zwischen der Kapillare 102 und dem fluidischen Kanal 188 äußerst gering gehalten wird.
Ferner weist das Fitting 100 die Spannzange 108 auf, die konfiguriert ist, einen hinteren Abschnitt der Kapillare 102 zu umschließen, wie in 1 gezeigt. Bezugnehmend auf 1 wird der Begriff „vorderseitig“ auf eine Anschlussposition zwischen der Kapillare 102 und dem fluidischen Kanal 188 bezogen, wohingegen der Begriff „rückseitig“ sich auf einen gegenüberliegenden Abschnitt der Kapillare 102 (gemäß 1 rechts) bezieht, der weit entfernt von der fluidischen Schnittstelle zwischen den Komponenten 102 und 188 innerhalb des Gehäuses 104 liegt. Die Spannzange 108 hat als Stirnfläche eines hohlzylindrischen Vorderabschnitts 138 eine ebene ringförmige Vorderfläche 134, die gegen eine korrespondierend geformte und dimensionierte ringförmige Rückfläche 136 als Stirnfläche eines hohlzylindrischen Hinterabschnitts 152 der Ferrule 106 anstößt.
Die Kapillare 102 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus rostfreiem Stahl ausgebildet. Die Kapillare 102 kann innerhalb des Fittings 100 biegefrei (zum Beispiel aufgrund einer verstärkenden umfänglichen Metallhülse) und außerhalb des Fittings 100 biegbar vorgesehen sein. Das Lumen 170 der Kapillare 102 hat im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen inneren Durchmesser von 0,17 mm.
Die innere Form des Drehverschlussteils 104 ist so konfiguriert, dass sie das Freilaufelement 177 gegen die Spannzange 108 und in der Folge die Spannzange 108 gegen die Ferrule 106 drückt, wenn das Fitting 100 an dem Gehäuse 162 festgezogen wird. Gleichzeitig wird durch das Ausbilden der Schraubverbindung zwischen den Gewinden 160 und 166 auch ein umfänglicher Greifformschluss zwischen einer in 1 nicht gezeigten Mikrostruktur 110 der Spannzange 108 (siehe 6) und einer inversen Einprägung von Mikrovertiefungen an der Kapillare 102 ausgebildet. Um diesen ringförmigen Greifformschluss zu erzeugen, wird eine umfängliche Kraft von dem Drehverschlussteil 104 über das Freilaufelement 177 und die Spannzange 108 in Richtung der Kapillare 102 übertragen. Daher ist das Drehverschlussteil 104 auch zum ringförmigen Drücken des Freilaufelements 177 und der Spannzange 108 gegen die Kapillare 102 konfiguriert.
Das Freilaufelement 177 ist zwischen der Spannzange 108 und dem Drehverschlussteil 104 positioniert. Das Freilaufelement 177 ist konfiguriert, bei der Drehung des Drehverschlussteils 104 zum Ausbilden einer Schraubverbindung zwischen den Gewinden 160, 166 eine Drehmitnahme von sich selbst, der Spannzange 108 und der Kapillare 102 zu unterbinden. Anschaulich kann also, wenn das Drehverschlussteil 104 zum Verschrauben gegen das Gehäuse 162 gedreht wird, die Drehbewegung des Drehverschlussteils 104 aufgrund des Freilaufens des Freilaufelements 177 von der Kapillare 102 ferngehalten werden. Dies hindert die Kapillare 102 vorteilhaft daran, einer solchen Drehbewegung zu folgen. Dadurch kann an der Kapillare 102 eine unerwünschte Drehriefenbildung und ein unerwünschter Abrieb an deren Oberfläche unterbunden werden. Somit kann ein unerwünschtes Verdrillen und damit Beschädigen der Kapillare 102 vermieden werden.
Um die Freilaufeigenschaften des Freilaufelements 177 zu verstärken und die Reibung mit dem Drehverschlussteil 104 bei einer Verschraubbewegung des Drehverschlussteils 104 niedrig zu halten, kann die gesamte Oberfläche des Freilaufelements 177 mit einer reibmindernden Beschichtung 179 überzogen sein. Die reibmindernde Beschichtung 179 kann zum Beispiel eine Mikrometer-dicke Molybdändisulfidschicht sein. Dadurch kann der Reibkoeffizient an einer Kontaktfläche zwischen dem Freilaufelement 177 und dem Drehverschlussteil 104 bei etwa 0,1 gehalten werden. Die Freilauffunktion kann somit fehlerrobust bewerkstelligt werden.
Wie in 1 gezeigt, ist das Freilaufelement 177 ausgebildet, in seinem Vorderabschnitt 185 außenseitig von dem Drehverschlussteil 104 und innenseitig von der Spannzange 108 berührt zu werden. In seinem Rückseitenabschnitt 187 dagegen wird das Freilaufelement 177 außenseitig von dem Drehverschlussteil 104 geführt und innenseitig von der Kapillare 102 berührt. Es verbleibt ein feiner Ringspalt zwischen dem Vorderabschnitt 185 des Freilaufelements 177 und dem Drehverschlussteil 104, was ein radiales Auffedern des Vorderabschnitts 185 und ein Atmen ermöglicht. In dem Vorderabschnitt 185 weist das Freilaufelement 177 außenseitig eine Zylindermantelfläche und innenseitig eine sich nach hinten (das heißt gemäß 1 nach rechts hin) verjüngende Kegelstumpfmantelfläche auf. Der Rückseitenabschnitt 187 des Freilaufelements 177 weist außenseitig eine Zylindermantelfläche und innenseitig eine Zylindermantelfläche auf. Natürlich ist die innenseitige Zylindermantelfläche durch einen kleineren Zylinderradius gekennzeichnet als die außenseitige Zylindermantelfläche. Ein Mittelabschnitt 189 des Freilaufelements 177 zwischen dem Vorderabschnitt 185 und dem Hinterabschnitt 187 weist eine ringförmige Verengung 181 auf, die einen Hohlraum in dem montierten Fitting 100 bildet und auch als Einstich bezeichnet werden kann. Die Verengung 181 verringert einerseits die außenseitige Reibfläche des Freilaufelements 177 und sorgt andererseits für ein funktionelles Entkoppeln eines vorderseitigen Federabschnitts (siehe Vorderabschnitt 185) von einem rückseitigen Druckstück (siehe Rückseitenabschnitt 187) des Freilaufelements 177.
Einem Detail 111 in 1 ist zu entnehmen, dass eine rückseitige Stirnfläche 193 des Freilaufelements 177 zwei unterschiedlich gekrümmte Oberflächenabschnitte aufweist. Ein sich direkt an die Kapillare 102 anschließender (oder nur durch eine Fase von der Kapillare 102 getrennter) Kreisring 195 wird außenseitig durch eine nach vorne hin abgeschrägte Kegelstumpfmantelfläche 197 fortgesetzt. Der Winkel zwischen diesen beiden Abschnitten beträgt hier 10°, und kann zum Beispiel in einem Bereich zwischen 5° und 15° liegen. Die außenseitige Abschrägung an der rückseitigen Stirnfläche 193 des Freilaufelements 177 stellt eine Tellerfeder frei, die durch ein rückseitiges Ende des Drehverschlussteils 104 gebildet ist. Dies wird unten näher erläutert. Die kraftübertragende Berührfläche des Kreisrings 195 am Freilaufelement 177 ist hinsichtlich des geringstmöglichen Reibradius optimiert.
Der vorderseitige Ring des Vorderabschnitts 185 des Freilaufelements 177 fungiert als Radialfeder. Wird das Drehverschlussteil 104 am Gehäuse 162 verschraubt, so liefert anschaulich die Radialfeder in Form des vorderseitigen Rings des Freilaufelements 177 eine außenseitig wirkende mechanische Spannung, indem die Schrägfläche an der Innenseite des vorderseitigen Rings des Freilaufelements 177 an der Schrägfläche an der Außenseite des hinterseitigen Endabschnitts der Spannzange 108 abgleitet.
Wie ferner in 1 gezeigt ist, ist ein rückseitiger Endabschnitt 169 des Drehverschlussteils 104 als in Achsrichtung 199 der Kapillare 102 wirkende Axialfeder ausgebildet. Diese Axialfeder des rückseitigen Endabschnitts 169 des Drehverschlussteils 104 kann Federvorspannung auf die Ferrule 106 hin übertragen und ist als mit dem Drehverschlussteil 104 integral ausgebildete Tellerfeder gestaltet. 1 zeigt ferner, dass die Axialfeder des rückseitigen Endabschnitts 169 des Drehverschlussteils 104 durch ein flexibles Ringplättchen ausgebildet ist, die angrenzend an einen Hohlraum des Drehverschlussteils 104 gebildet ist und durch eine umlaufende Nut 183 in einem ringförmigen Endabschnitt 167 des Drehverschlussteils 104 radial aufgeweitet ist.
Ein Außendurchmesser der Ringnut 183 bzw. der umlaufenden Tasche in dem rückseitigen Endabschnitt 167 des Drehverschlussteils 104 kann zum Beispiel 3,9 mm sein. Allgemeiner kann dieser Außendurchmesser in einem Bereich zwischen 3,5 mm und 5 mm liegen. Eine Dicke der Tellerfeder des rückseitigen Endabschnitts 169 kann zum Beispiel in einem Bereich zwischen 0,3 mm und 1 mm liegen, insbesondere in einem Bereich zwischen 0,5 mm und 0,7 mm. Ein Außendurchmesser der Kapillare 102 kann zum Beispiel 1,6 mm betragen. Der ringförmige Bereich 195 kann einen Außendurchmesser von 2,3 mm haben, und der abgeschrägte Bereich 197 kann einen Außendurchmesser von 3 mm haben.
1 zeigt ferner, dass die Spannzange 108 einen sich konisch verjüngenden Rückseitenabschnitt 130 aufweist, der gegen eine korrespondierend ausgebildete Gegenfläche 132 des Freilaufelements 177 anstößt. Der sich verjüngende Rückseitenabschnitt 130 ist konfiguriert, eine radial nach innen gerichtete Presskraft von dem Freilaufelement 177 auf die Kapillare 102 zu übertragen. Der hohlzylindrische Vorderabschnitt 138 der Spannzange 108 ist als undeformierbare Stütze konfiguriert. Die Spannzange 108 und die Ferrule 106 stoßen an deren Stirnflächen 134, 136 direkt aneinander an.
Die Ferrule 106 hat einen sich konisch verjüngenden Vorderabschnitt 150, der sich vorderseitig über das Drehverschlussteil 104 hinaus in einen Hohlraum 164 des Gehäuses 162 hinein erstreckt. Ferner hat die Ferrule 106 den hohlzylindrischen Rückseitenabschnitt 152, der rückseitig an der ringförmigen Stirnfläche 136 endet.
Um das Freilaufen des Freilaufelements 177 in jeden Betriebszustand sicherzustellen, sollte folgendes Kriterium vorzugsweise erfüllt sein:
$Mr 1 < Mr 2 + Mr 3$
Mri mit i=1, 2, 3 bezeichnet das durch Reibung übertragene Moment an den in 1 gezeigten drei Stellen.
In guter Näherung gilt: $pr 2 \times Ar 2 + pr 3 \times Ar 3 \approx pr 1 \times Ar1$
wobei pri die spezifische Flächenpressung und Ari mit i=1, 2, 3 die Reibfläche an den in 1 gezeigten drei Stellen bezeichnet.
Ein Kriterium für das Design des Freilaufelements 177 lautet: $μ 1 \times pr 1 \times Ar 1 \times rm 1 < rm 1 < μ 2 \times pr 2 \times Ar 2 \times rm 2 + μ 3 \times pr 3 \times Ar 3 \times rm 3$
Dabei bezeichnet das Produkt aus µ, pr, Ar und rm ein durch Reibung übertragenes Moment. µ bezeichnet die Reibkoeffizienten und rm den mittleren Reibradius.
Anschaulich sagt obiges Kriterium aus, dass die Summe der Reibmomente zwischen einem Vorderende 173 der Kapillare 102 und dem Drehverschlussteil 104 (Mr2) sowie zwischen der Ferrule 106 und dem Drehverschlussteil 104 (Mr3) größer ist als ein Reibmoment zwischen einer rückseitigen Stirnfläche 171 des Freilaufelements 177 und dem Drehverschlussteil 104 (Mr1).
Aus dem Kriterium ergibt sich, dass das Vorsehen der reibmindernden Beschichtung µ1 verringert und damit dafür sorgt, dass das Kriterium erfüllt bleibt. Ferner sollte rm1 geringgehalten werden, was durch das Design des Fittings 100 erfolgen kann. Insbesondere kann rm1 klein gehalten werden, wenn die Rückfläche des Freilaufelements 177 klein und möglichst nahe an der Kapillare 102 ausgebildet wird. Mit obiger Designvorschrift kann ein Freilaufelement 177 ausgebildet werden, das zuverlässig seine Funktion erfüllt.
2 zeigt eine räumliche Ansicht des Fittings 100 im zusammengesetzten Zustand, wohingegen 3 eine Explosionsdarstellung der einzelnen Komponenten des Fittings 100 zeigt.
4 zeigt eine Querschnittsansicht der Spannzange 108 durch eine Querschnittsebene 500 (siehe 5). 4 zeigt insbesondere, dass drei longitudinale Schlitze 402 an der Spannzange 108 in äquidistanten Winkelabständen voneinander vorgesehen sind. Die Schiltze 402 verlaufen senkrecht zu der Papierebene von 4 und parallel zueinander. Sie teilen die Spannzange 108 in drei Flügel 302 entlang des Abschnitts 130, aber erstrecken sich nicht in Abschnitt 138 hinein. Eine Biegelinie 304 für einen der Flügel 302 sowie ein bogenförmiger Querschnittsbereich 306 von einem der Flügel 302 sind ebenfalls gezeigt. Angesichts der gewählten Geometrie (genau drei Schlitze, Erstreckung der Schlitze 402 nur in Abschnitt 130, nicht in Abschnitt 138) liegt die virtuelle Biegelinie 304 (neutrale Biegeachse) sehr nahe an dem inneren Durchmesser des jeweiligen Flügels 302, wodurch ein nahezu paralleles Greifen der Spannzange 108 gegenüber der Kapillare 102 bereitgestellt ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind drei federartige Flügel 302, jeweils zwischen zwei angrenzenden Schlitzen 402, vorgesehen. Die Biegeachse oder Biegelinie 304 von jedem der federartigen Flügel 302 hat einen Abstand von annähernd Null zu einer äußeren Fläche der Kapillare 102. Das heißt, dass die Biegeachse 304 des federartigen Flügels 302 nahezu eine Tangente an die äußere Oberfläche der Kapillare 102 bildet. Obwohl dies nicht in 4 gezeigt ist, gilt dies für jeden der Flügel 302.
5 zeigt eine räumliche Ansicht der Spannzange 108. Eine Querschnittsebene 500, entlang der die Querschnittsansicht von 4 aufgenommen ist, ist in 5 ebenfalls gezeigt.
6 zeigt eine räumliche Querschnittsansicht des Fittings 100 und insbesondere eines Bereichs 620, der mit einer Mikrostruktur 110 zum Verstärken des Umgreifens der Kapillare 202 versehen ist. 6 zeigt ferner ein Detail 600 des Aufbaus der inneren zylindrischen Oberfläche der Spannzange 108, die mit der Mikrostruktur 110 versehen ist. Wie dem Detail 600 entnommen werden kann, ist diese innere zylindrische Oberfläche mit der Mikrostruktur 110 versehen. Die Mikrostruktur 110 ist als eine große Vielzahl von Mikroüberständen 120 (zum Beispiel eine Anzahl von 10.000) ausgebildet, die sich über die innere Oberfläche der Spannzange 108 hinweg erstrecken. Die Mikroüberstände 120 der Mikrostruktur 110 sind in greifendem Formschluss mit dem vollumfänglich (unterbrochen nur durch Schlitze) umschlossenen rückseitigen Abschnitt der Kapillare 102 über einen zylindrischen Kontaktbereich mit einer Länge von 2 mm hinweg. Wenn das Fitting 100 festgezogen wird, indem die Schraubverbindungzwischen denGewinden 160 und 166 ausgebildet wird, prägen die Mikroüberstäde 120 in die Gegenfläche der Kapillare 102 eine inverse Mikrostruktur von Mikrovertiefungen ein. Dies resultiert in einem Formschluss zwischen der Spannzange 108 und der Kapillare 102, wodurch ein zuverlässiges Greifen garantiert werden kann.
Die Dimensionen der irregulär angeordneten Mikroüberstände 120 kann zum Beispiel zwischen 2 µm und 20 µm betragen. Wie dem Detail 600 in 6 entnommen werden kann, haben die verschiedenen Mikroüberstände 120 unterschiedliche Dimensionen. Sie unterscheiden sich zum Beispiel hinsichtlich Höhe (vgl. h und H) und/oder unterscheiden sich hinsichtlich eines Abstands zwischen angrenzenden Paaren von Mikroüberständen 120 (vgl. D, d). Da die Mikroüberstände 120 an der Innenfläche der Spannzange 108 willkürlich angeordnet sind, das heißt ohne reguläres Muster oder Ordnungsschema, wird die Innenfläche der Spannzange 108 ein irreguläres Muster von Mikrovertiefungen an der Kapillare 102 einprägen. Die Irregularität der Muster an der Spannzange 108 und an der Kapillare 102 führt vorteilhaft dazu, dass bei Wiederverwendung der Kapillare 102 mit demselben oder einem anderen Fitting 100 keine feste Greifposition zwischen Kapillare 102 und Fitting 100 entsteht. Im Gegensatz dazu bleiben eine Greifposition und folglich eine relative Orientierung zwischen der Spannzange 108 und der Kapillare 102 durch einen Benutzer frei wählbar, selbst wenn die Kapillare 102 mit bereits eingeprägten Mikrovertiefungen wiederverwendet wird. Gleichzeitig haben die Mikroüberstände 120 den Effekt, dass diese einen greifenden Formschluss mit der Kapillare 102 signifikant verbessern, wodurch es möglich wird, ausreichend hohe Greifkräfte für 2.000 bar Anwendungen bereitzustellen, zum Beispiel für Flüssigchromatographieanwendungen.
7 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines HPLC-Systems 300, wie es zum Beispiel zur Flüssigkeitschromatographie verwendet werden kann. Eine Pumpe 320 treibt eine mobile Phase, die von einem Lösungsmittelbehälter bereitgestellt und mittels eines Entgasers entgast werden kann, durch ein Separationsgerät 330 (wie zum Beispiel eine chromatographische Säule), das eine stationäre Phase beinhaltet. Eine Probenaufgabeeinheit 340 ist zwischen der Pumpe 320 und dem Separationsgerät 330 angeordnet, um eine Probenflüssigkeit in die mobile Phase einzubringen. Die stationäre Phase des Separationsgerätes 330 ist dazu vorgesehen, Komponenten der Probenflüssigkeit zu separieren. Ein Detektor 350 detektiert separierte Komponenten der Probe, und ein Fraktionierungsgerät 360 kann dazu vorgesehen werden, separierte Komponenten der Probenflüssigkeit auszugeben, zum Beispiel in dafür vorgesehene Behälter oder einen Abfluss.
Während ein Flüssigkeitspfad zwischen der Pumpe 320 und dem Separationsgerät 330 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 340 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 stehenden Flüssigkeitspfad wird der Inhalt der Probenschleife schlagartig (typischerweise im Bereich von Millisekunden) auf den Systemdruck des HPLC-Systems 300 gebracht.
Indem an einem Eingang und an einem Ausgang des Separationsgerätes 330 jeweils ein erfindungsgemäßes Fitting 100 zum fluiddichten und hochdruckkompatiblen Koppeln mit Kapillaren 102 vorgesehen ist, kann die Fluidkopplung an diesen Stellen den oben beschriebenen Druckbelastungen standhalten.
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.

Claims

Ein Fitting (100) zum Koppeln einer Kapillare (102) mit einer anderen Komponente (330) eines fluidischen Geräts (300), wobei das Fitting (100) aufweist: eine Ferrule (106), die zum Umschließen eines Vorderteils der Kapillare (102) und zum Beitragen zu einer fluidischen Dichtung zwischen dem Fitting (100) und der anderen Komponente (330) konfiguriert ist; eine Spannzange (108), die zum Umschließen eines Hinterteils der Kapillare (102) konfiguriert ist; ein Drehverschlussteil (104), das zum Aufnehmen von zumindest einem Teil der Spannzange (108) und zum Drücken der Spannzange (108) gegen die Ferrule (106) konfiguriert ist; ein Freilaufelement (177) zwischen der Spannzange (108) und dem Drehverschlussteil (104), wobei das Freilaufelement (177) konfiguriert ist, bei Drehung des Drehverschlussteils (104) eine Drehmitnahme der Kapillare (102) zu unterbinden.
Das Fitting (100) gemäß Anspruch 1, wobei zumindest ein Teil der Oberfläche des Freilaufelements (177), insbesondere die gesamte Oberfläche des Freilaufelements (177), mit einer reibmindernden Beschichtung (179) beschichtet ist.
Das Fitting (100) gemäß Anspruch 2, wobei die reibmindernde Beschichtung (179) zumindest eines der folgenden Materialen aufweist: Gleitlack, insbesondere einem Gleitlack auf Polymerbasis, Diamond-like-Carbon, Molybdändisulfid.
Das Fitting (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Freilaufelement (177) und das Drehverschlussteil (104) aus derartigen Materialien gebildet sind, dass der Reibkoeffizient an einer Kontaktfläche zwischen dem Freilaufelement (177) und dem Drehverschlussteil (104) in einem Bereich zwischen 0,05 und 0,3, insbesondere in einem Bereich zwischen 0,08 und 0,15, weiter insbesondere in einem Bereich zwischen 0,1 und 0,2, ist.
Das Fitting (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Freilaufelement (177) ausgebildet ist, in seinem Vorderabschnitt (185) außenseitig von dem Drehverschlussteil (104) und innenseitig von der Spannzange (108) kontaktiert zu werden, und in seinem Rückseitenabschnitt (187) außenseitig von dem Drehverschlussteil (104) und innenseitig von der Kapillare (102) kontaktiert zu werden.
Das Fitting (100) gemäß Anspruch 5, aufweisend mindestens eines der folgenden Merkmale: in dem Vorderabschnitt (185) weist das Freilaufelement (177) außenseitig eine Zylindermantelfläche und innenseitig eine sich nach hinten hin verjüngende Kegelstumpfmantelfläche auf; der Rückseitenabschnitt (187) des Freilaufelements (177) weist außenseitig eine Zylindermantelfläche und innenseitig eine Zylindermantelfläche auf; ein Mittelabschnitt (189) des Freilaufelements (177) zwischen dem Vorderabschnitt (185) und dem Rückseitenabschnitt (187) weist eine ringförmige Verengung (181) auf.
Das Fitting (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein rückseitiger Endabschnitt (169) des Drehverschlussteils (104) als in Achsrichtung (199) der Kapillare (102) wirkende Axialfeder ausgebildet ist.
Das Fitting (100) gemäß Anspruch 7, aufweisend mindestens eines der folgenden Merkmale: das Freilaufelement (177) ist als in Achsrichtung (199) der Kapillare (102) wirkende Radialfeder konfiguriert, wobei die Axialfeder des rückseitigen Endabschnitts (169) des Drehverschlussteils (104) und die Radialfeder des Freilaufelements (177) beide mittels Drehverschließens des Drehverschlussteils (104) spannbar sind; die Axialfeder des rückseitigen Endabschnitts (169) des Drehverschlussteils (104) ist als mit dem Drehverschlussteil (104) integral ausgebildete Tellerfeder ausgebildet; die Axialfeder des rückseitigen Endabschnitts (169) des Drehverschlussteils (104) ist durch ein flexibles Abschlussringplättchen am rückseitigen Ende eines Hohlraums des Drehverschlussteils (104) gebildet, der durch eine umlaufende Nut (183) in einem ringförmigen Endabschnitt (167) des Drehverschlussteils (104) radial erweitert ist.
Das Fitting (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, aufweisend eine Mikrostruktur (110) aus einer Vielzahl von Mikroüberständen (120) an zumindest einem Teil einer Oberfläche der Spannzange (108), die bei Festdrehen des Drehverschlussteils (104) einen Formschluss mit dem von der Spannzange (108) umschlossenen Hinterteil des Kapillare (102) erzeugt.
Das Fitting (100) gemäß Anspruch 9, aufweisend mindestens eines der folgenden Merkmale: die Mikrostruktur (110) weist mindestens 100, insbesondere mindestens 1.000, weiter insbesondere mindestens 5.000, Mikroüberstände (120) auf, die gegenüber der Oberfläche der Spannzange (108) hervorstehen; zumindest eine von einer Höhe, einer Breite und einer Länge von mindestens 10%, insbesondere von mindestens 50%, weiter insbesondere von mindestens 90%, der Mikroüberstände (120) hat eine Dimension in einem Bereich zwischen 0,5 µm und 100 µm, insbesondere in einem Bereich zwischen 1 µm und 50 µm, weiter insbesondere in einem Bereich zwischen 5 µm und 20 µm, die Mikrostruktur (110) ist, insbesondere ausschließlich, an einer umfänglichen, insbesondere zylindrischen, Innenfläche der Spannzange (108) ausgebildet, entlang der die Spannzange (108) die Kapillare (102) umfänglich umgreifend berührt.
Das Fitting (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Spannzange (108) einen sich verjüngenden, insbesondere sich konisch verjüngenden, Rückseitenabschnitt (130) aufweist, welcher eingerichtet ist, gegen eine korrespondierend ausgebildete Gegenfläche (132) des Freilaufelements (177) anzustoßen.
Das Fitting (100) gemäß Anspruch 11, wobei der sich verjüngende Rückseitenabschnitt (130) konfiguriert ist, eine radial nach innen gerichtete Presskraft von dem Freilaufelement (177) auf die Kapillare (102) zu übertragen.
Das Fitting (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Spannzange (108) eine ringförmige, insbesondere eine kreisringförmige, vordere Stirnfläche (134) aufweist, welche eingerichtet ist, gegen eine ringförmige, insbesondere eine kreisringförmige, hintere Stirnfläche (136) der Ferrule (106) anzustoßen.
Das Fitting (100) gemäß Anspruch 13, wobei die Spannzange (108) einen hohlzylindrischen Vorderabschnitt (138) hat, der an der ringförmigen vorderen Stirnfläche (134) endet.
Das Fitting (100) gemäß Anspruch 14, wobei der hohlzylindrische Vorderabschnitt (138) als undeformierbare Stütze konfiguriert ist.
Das Fitting (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Ferrule (106) eine ringförmige, insbesondere eine kreisringförmige, rückseitige Stirnfläche (136) aufweist, welche eingerichtet ist, gegen eine ringförmige, insbesondere eine kreisringförmige, vordere Stirnfläche (134) der Spannzange (108) anzustoßen.
Das Fitting (100) gemäß Anspruch 16, wobei die Ferrule (106) einen hohlzylindrischen Rückseitenabschnitt (152) hat, der rückseitig an der ringförmigen rückseitigen Stirnfläche (136) endet.
Ein fluidisches Gerät (300), das aufweist: eine Kapillare (102) zum Durchleiten einer fluidischen Probe; eine andere Komponente (330) zum Bearbeiten der fluidischen Probe; ein Fitting (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17 zum Koppeln der Kapillare (102) mit der anderen Komponente (330).
Das fluidische Gerät (300) gemäß Anspruch 18, wobei das fluidische Gerät (300) als Flüssigchromatographiegerät, insbesondere als HPLC, konfiguriert ist.
Ein Verfahren zum Koppeln einer Kapillare (102) mit einer anderen Komponente (330) eines fluidischen Geräts (300), wobei das Verfahren aufweist: Umschließen eines Vorderteils der Kapillare (102) mittels einer Ferrule (106); Umschließen eines Hinterteils der Kapillare (102) mittels einer Spannzange (108), die rückseitig an die Ferrule (106) anstößt; Aufnehmen von zumindest einem Teil der Spannzange (108) in einem Drehverschlussteil (104), wobei ein Freilaufelement (177) zwischen der Spannzange (108) und dem Drehverschlussteil (104) angeordnet wird; Drehverbinden des Drehverschlussteils (104) mit einem korrespondierenden Verbindungsteil (162), an das die andere Komponente (330) angeschlossen ist, so dass: die Kapillare (102) mit der anderen Komponente (330) fluidisch gekoppelt wird; die Spannzange (108) mittels des Drehverschlussteils (104) gegen die Ferrule (106) gedrückt wird und die Ferrule (106) gegen das Verbindungsteil (162) und die Kapillare (102) gedrückt wird; bei dem Drehverbinden aufgrund des Freilaufelements (177) eine Drehmitnahme der Kapillare (102) unterbunden ist.