DE102013215065A1

DE102013215065A1 - Fluid valve with annular channel structure

Info

Publication number: DE102013215065A1
Application number: DE102013215065.2A
Authority: DE
Inventors: Klaus Witt; Konstantin Choikhet
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 2013-07-31
Filing date: 2013-07-31
Publication date: 2015-02-05

Abstract

Fluidventil (90), insbesondere für ein Probenseparationsgerät (10) zum Separieren mindestens einer Probenkomponente einer fluidischen Probe, wobei das Fluidventil einen ersten Ventilkörper (92), der eine Mehrzahl von Anschlussports (96) zum fluidischen Anschließen einer jeweiligen fluidischen Bauteilkomponente aufweist, und einen zweiten Ventilkörper (94) aufweist, der mindestens einen Kanal (98) zum fluidischen Koppeln von zumindest zwei der Anschlussports (96) aufweist, wobei der erste Ventilkörper (92) und der zweite Ventilkörper (94) derart relativ zueinander beweglich sind, dass mittels relativen Bewegens der Ventilkörper (92, 94) zueinander unterschiedliche fluidische Kopplungs- bzw. Entkopplungszustände zwischen der Mehrzahl von Anschlussports (96) und dem mindestens einen Kanal (98) einstellbar sind, und wobei zumindest einer des mindestens einen Kanals (98) zumindest abschnittsweise so ringförmig geschlossen ausgebildet ist, dass in zumindest einem von Schalt- oder Übergangszuständen eine Verbindungsstrecke zwischen den zumindest zwei der Mehrzahl der Anschlussports (96) zumindest teilweise aus zumindest zwei fluidisch parallel verlaufenden Teilstrecken ausgebildet ist, wobei diese Teilstrecken Teilabschnitte des zumindest abschnittsweise ringförmig geschlossenen Kanals (98) darstellen.A fluid valve (90), in particular for a sample separation device (10) for separating at least one sample component of a fluidic sample, said fluid valve having a first valve body (92) having a plurality of connection ports (96) for fluidly connecting a respective fluidic component component, and a second valve body (94) having at least one channel (98) for fluidically coupling at least two of the connection ports (96), wherein the first valve body (92) and the second valve body (94) are movable relative to each other so that by means of relative Moving the valve body (92, 94) to each other different fluidic coupling or decoupling states between the plurality of connection ports (96) and the at least one channel (98) are adjustable, and wherein at least one of the at least one channel (98) at least partially so annular is formed closed, that in at least one of switching or bergangszuständen a link between the at least two of the plurality of connection ports (96) comprises two fluidically parallel sections is at least partially made of at least formed, and these sections represent sections of the at least partially annularly closed channel (98).

Description

TECHNISCHER HINTERGRUNDTECHNICAL BACKGROUND

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fluidventil, ein Probenseparationsgerät und ein Verfahren zum Betreiben eines Fluidventils. The present invention relates to a fluid valve, a sample separation apparatus and a method of operating a fluid valve.

In einer 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 zum Beispiel aus der EP 0,309,596 B1 derselben Anmelderin, Agilent Technologies, Inc., bekannt.In an HPLC, a liquid (mobile phase) is typically run at a very precisely controlled flow rate (for example in the range of microliters to milliliters per minute) and at a high pressure (typically 20 to 1000 bar and beyond, currently up to 2000 bar). , in which the compressibility of the liquid is felt, moved by a stationary phase (for example, a chromatographic column) to separate individual components of a sample liquid introduced into the mobile phase from each other. Such an HPLC system is for example from EP 0,309,596 B1 by the same Applicant, Agilent Technologies, Inc.

Für Flüssigkeitschromatographie ist es erforderlich, eine zu untersuchende Fluid-Probe in das System einzuleiten. Solche Systeme zum Einleiten (auch bezeichnet als Injizieren oder Einführen) einer Fluid-Probe sind aus US 4,939,943 , US 3,916,692 oder US 3,376,694 bekannt.For liquid chromatography, it is necessary to introduce a fluid sample to be tested into the system. Such systems for introducing (also referred to as injecting or introducing) a fluid sample are out US 4,939,943 . US 3,916,692 or US 3,376,694 known.

In solchen und anderen Messgeräten kann somit ein, eine Injektionsschleife beinhaltender Injektor zum Einleiten einer Fluid-Probe in einen Pfad zwischen einer Hochdruckpumpe und einer Trennsäule vorgesehen sein. In einer solchen Injektorschleife kann eine Nadel in einem Sitz angeordnet sein, wobei zur Aufnahme der Fluid-Probe die Nadel aus dem Sitz heraus fährt, in ein Probengefäß zum Einsaugen der Fluid-Probe eintaucht und anschließend in den Sitz zurückfährt. Nach Umschalten eines als Injektionsventils konfigurierten Fluidventils wird die so aufgenommene Fluid-Probe in den Hochdruckpfad zwischen Hochdruckpumpe und Trennsäule gebracht. Auch an anderen Stellen eines solchen Messgeräts werden Fluidventile eingesetzt. Thus, in such and other meters, an injector including an injection loop may be provided for introducing a fluid sample into a path between a high pressure pump and a separation column. In such an injector loop, a needle may be disposed in a seat, wherein for receiving the fluid sample, the needle moves out of the seat, immersed in a sample vessel for aspirating the fluid sample and then retracts into the seat. After switching over a fluid valve configured as an injection valve, the fluid sample thus taken up is brought into the high-pressure path between the high-pressure pump and the separation column. Also in other parts of such a meter fluid valves are used.

In solchen und anderen Systemen kann ein Fluidfluss somit mittels eines oder mehrerer Fluidventile gesteuert werden, das oder die mit einer oder mehreren Trennsäulen in Fluidverbindung stehen kann und zum Beispiel die Flüssigkeitszufuhr zu der oder den Trennsäulen steuern bzw. schalten kann. Solche Fluidventile können einen Stator mit Anschlussports und einen Rotor mit Kanälen aufweisen, wobei die Anschlussports statisch an Fluidleitungen angeschlossen sein können und die Kanäle mit dem Rotor gedreht werden können, um so in unterschiedlichen Schaltstellungen verschiedene der Anschlussports mittels eines jeweiligen Kanals fluidisch zu koppeln und andere der Anschlussports fluidisch zu entkoppeln. In such and other systems, fluid flow may thus be controlled by one or more fluid valves that may be in fluid communication with one or more separation columns and may, for example, control fluid delivery to the separation column (s). Such fluid valves may include a stator with connection ports and a rotor with channels, wherein the connection ports may be statically connected to fluid lines and the channels may be rotated with the rotor so as to fluidly couple different ones of the connection ports by means of a respective channel in different switching positions and others fluidically decouple the connection ports.

In solchen rotatorischen Fluidventilen haben die Kanäle eine Länge, die den erforderlichen Winkelbereich zum Ausbilden eines verbundenen Zustands zwischen zwei Anschlussports überbrückt. Die Enden eines solchen Kanals können Sacklöcher bilden, in denen sich Stagnationszonen bilden können, die mit stehender Flüssigkeit gefüllt sein können. Bei sich änderndem Fluss oder bei der Untersuchung unterschiedlicher Proben kann dies zu einem unerwünschten Übertrag (Carryover) von historischem Lösungsmittel- und/oder Probenmaterial führen. In such rotary fluid valves, the channels have a length which bridges the required angular range to form a connected state between two connection ports. The ends of such a channel can form blind holes in which stagnation zones can form, which can be filled with stagnant liquid. As the flow changes or as different samples are tested, this can lead to unwanted carryover of historical solvent and / or sample material.

In solchen und anderen fluidischen Systemen kann ein Betrieb eines Fluidventils mit den beschriebenen Kanälen somit die Gefahr bergen, dass ungespülte Kanalbereiche in dem fluidischen System einen Verbleib von Fluid über einen langen Zeitraum in dem fluidischen System verursachen und dadurch den fehlerfreien Betrieb des fluidischen Systems beeinträchtigen. Thus, in such and other fluidic systems, operation of a fluid valve having the described channels may present the risk that unswept channel regions in the fluidic system may cause fluid to remain in the fluidic system for a long period of time, thereby adversely affecting the proper operation of the fluidic system.

OFFENBARUNGEPIPHANY

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Fluidventil für ein fluidisches System bereitzustellen, bei dem stehende oder ungespülte Fluidbereiche vermieden sind. Die Aufgabe wird mittels der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen gezeigt. It is an object of the invention to provide a fluidic valve for a fluidic system in which standing or non-flushed fluid areas are avoided. The object is achieved by means of the independent claims. Further embodiments are shown in the dependent claims.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Fluidventil geschaffen, insbesondere für ein Probenseparationsgerät zum Separieren mindestens einer Probenkomponente einer fluidischen Probe, wobei das Fluidventil einen ersten Ventilkörper, der eine Mehrzahl von Anschlussports (auch Termini oder Fluidanschlüsse genannt) zum fluidischen Anschließen einer jeweiligen fluidischen Bauteilkomponente aufweist, und einen zweiten Ventilkörper aufweist, der mindestens einen Kanal zum fluidischen Koppeln von zumindest zwei der Anschlussports aufweist, wobei der erste Ventilkörper und der zweite Ventilkörper derart relativ zueinander beweglich sind, dass mittels relativen Bewegens der Ventilkörper zueinander unterschiedliche fluidische Kopplungszustände bzw. Entkopplungszustände zwischen der Mehrzahl von Anschlussports und dem mindestens einen Kanal einstellbar sind, und wobei zumindest einer des mindestens einen Kanals zumindest abschnittsweise ringförmig geschlossen ausgebildet ist (d.h. ausschließlich ein vollständig ringförmig geschlossener Kanal ist oder eine Ringstruktur mit anschließendem Fortsatz ist). Hierbei muss eine Ringstruktur nicht zwingend rund oder kreisförmig sein, sondern es ist zum Beispiel ausreichend, dass diese als Kontur geschlossen ist, zum Beispiel polygonal. According to an exemplary embodiment of the present invention, a fluid valve is provided, in particular for a sample separation device for separating at least one sample component of a fluidic sample, the fluid valve having a first valve body having a plurality of connection ports (also termed terminals or fluid connections) for fluidically connecting a respective fluidic Component component, and having a second valve body having at least one channel for fluidic coupling of at least two of the connection ports, wherein the first valve body and the second valve body are movable relative to each other such that by means of relative movement of the valve body to each other different fluidic coupling states or decoupling states between the plurality of connection ports and the at least one channel are adjustable, and wherein at least one of the at least one channel at least partially annular formed RMIG is closed (i.e. is exclusively a completely closed annular channel or is a ring structure followed by extension). In this case, a ring structure need not necessarily be round or circular, but it is sufficient, for example, that this is closed as a contour, for example polygonal.

Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel ist ein Probenseparationsgerät zum Separieren mindestens einer Probenkomponente einer fluidischen Probe bereitgestellt, das ein Fluidventil mit den oben beschriebenen Merkmalen aufweist. According to another exemplary embodiment, a sample separation device is provided for separating at least one sample component of a fluidic sample having a fluid valve having the features described above.

Gemäß noch einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel ist ein Verfahren zum Betreiben eines Fluidventils mit den oben beschriebenen Merkmalen bereitgestellt, insbesondere zum Betreiben eines Probenseparationsgeräts zum Separieren mindestens einer Probenkomponente einer fluidischen Probe, wobei bei dem Verfahren der erste Ventilkörper und der zweite Ventilkörpers zueinander derart relativ bewegt werden, dass in zumindest einem der Schaltzustände zumindest ein Teil der Mehrzahl von Anschlussports durch den zumindest einen ringförmig geschlossenen Kanal fluidisch gekoppelt wird, und ein Fluid (insbesondere eine Flüssigkeit und/oder ein Gas, optional mit festen Partikeln) zwischen diesen Anschlussports derart geführt wird, dass das Fluid den zumindest einen zumindest abschnittsweise ringförmig geschlossenen Kanal vollständig durchströmt. According to yet another exemplary embodiment, there is provided a method of operating a fluid valve having the above-described features, in particular for operating a sample separation device to separate at least one sample component of a fluidic sample, wherein in the method the first valve body and the second valve body are relatively moved relative to each other in that in at least one of the switching states at least a part of the plurality of connection ports is fluidically coupled by the at least one annularly closed channel, and a fluid (in particular a liquid and / or a gas, optionally with solid particles) is guided between these connection ports, that the fluid flows through the at least one at least partially annularly closed channel completely.

Erfindungsgemäß kann durch das Ausbilden von einem oder mehreren Kanälen mit ringförmig geschlossener Kanalstruktur in einem Ventilkörper eines Fluidventils vermieden werden, dass zwischen zwei oder mehr Anschlussports (das heißt fluidischen Anschlüssen) des Kanals fließendes Fluid (das heißt Flüssigkeit und/oder Gas, optional aufweisend feste Bestandteile) in vom Durchfluss fluidisch abgekoppelten oder nur schwach angekoppelten Bereichen (wie zum Beispiel Sacklöchern des Fluidventils) verbleiben, in denen das Fluid mit stark verminderter Geschwindigkeit befördert wird oder gar über einen längeren Zeitraum zum Stehen kommt. Durch das Sicherstellen eines kontinuierlichen Durchspülens aller Abschnitte des ringförmig geschlossen ausgebildeten Kanals kann somit vermieden werden, dass historisches Probenfluid und/oder Lösungsmittelfluid in anschlussfreien Enden des Kanals vom Fluidfluss unberührt bleibt. Solches historisches Fluid, das einer gegenwärtigen Sollzusammensetzung des zwischen den Anschlussports fließenden Fluids dann nicht mehr oder nicht notwendigerweise mehr entspricht, kann zu einer unerwünschten Verschleppung von Fluid und somit zu einer Störung eines fluidischen Prozesses (zum Beispiel eines Probentrennprozesses) führen. Wenn das Fluid eine Probenflüssigkeit ist, kann diese zum Beispiel eine in einem vorhergehenden Probenseparationsverfahren getrennte Probe sein, welche eine andere, gegenwärtig zu trennende Probe verunreinigt. Im Falle einer Lösungsmittelzusammensetzung kann zum Beispiel im Rahmen eines Gradientenlaufs eines flüssigkeitschromatographischen Probentrennens eine gegenwärtige Lösungsmittelzusammensetzung nicht mehr mit einer aktuell gewünschten Lösungsmittelzusammensetzung übereinstimmen, sondern sich von dieser unterscheiden. Beides führt zu einer Verschlechterung der Trennleistung. Indem Kanalstrukturen ringförmig geschlossen ausgebildet werden und somit von ungespülten Bereichen frei bleiben, kann sichergestellt werden, dass zu jedem Zeitpunkt der gesamte Kanal von zu handhabendem Fluid durchströmt bzw. durchspült wird, womit tote Eckbereiche vermieden sind. According to the invention, by forming one or more channels with a closed annular channel structure in a valve body of a fluid valve, fluid flowing between two or more port ports (ie, fluidic ports) of the channel (ie, liquid and / or gas, optionally solid) can be avoided Constituents) in fluidly decoupled from the flow or weakly coupled areas (such as blind holes of the fluid valve) remain in which the fluid is transported at a greatly reduced speed or even comes to an end over a longer period. By ensuring a continuous purging of all sections of the annularly closed channel, it can thus be avoided that the historical sample fluid and / or solvent fluid in connection-free ends of the channel remains unaffected by the fluid flow. Such historical fluid, which then no longer or not necessarily corresponds to a current desired composition of the fluid flowing between the connection ports, can lead to an undesired carry-over of fluid and thus to a disruption of a fluidic process (for example a sample separation process). For example, if the fluid is a sample fluid, it may be a sample separated in a previous sample separation procedure which contaminates another sample currently being separated. For example, in the case of a solvent composition, as part of a gradient run of liquid chromatographic sample separation, a current solvent composition may no longer conform to, but differ from, a currently desired solvent composition. Both leads to a deterioration of the separation performance. By channel structures are formed annularly closed and thus remain free of unsprayed areas, it can be ensured that at any time the entire channel is traversed by fluid to be handled or flushed, whereby dead corner areas are avoided.

In den fluidischen Blindenden eines Fluid-Ventilkanals kann somit herkömmlich Fluid aus einem vorangehenden Verarbeitungszyklus verbleiben (zum Beispiel fluidische Probe, Lösungsmittel, etc.), oder es kann im fluidischen Betrieb ein Teil solchen Fluids bis in ein solches Blindende eindiffundieren. Dann kann über eine längere Zeit in einem derartigen ungespülten Eckbereich Fluid verbleiben und sich langsam in das strömende Fluid einmischen. Dies kann bei einer chromatographischen Anwendung zu einer unerwünschten Peakverbreiterung oder sogar dem Ausbilden artifizieller Peaks führen. Ein entsprechendes Nachschmieren verschlechtert die chromatographischen Trennergebnisse („tailing“). Dieser Effekt kann durch einen oder mehrere ringförmig geschlossene Kanäle erfindungsgemäß vermieden werden. Thus, in the fluidic blind ends of a fluid valve channel, conventionally fluid may remain from a previous processing cycle (eg, fluidic sample, solvent, etc.), or in fluidic operation, a portion of such fluid may diffuse into such a blind end. Then, for a long time, fluid may remain in such an unsulled corner area and slowly interfere with the flowing fluid. This can lead to undesirable peak broadening or even the formation of artificial peaks in a chromatographic application. Corresponding re-lubrication worsens the chromatographic separation results ("tailing"). This effect can be avoided by one or more annularly closed channels according to the invention.

Im Weiteren werden weitere Ausführungsbeispiele des Fluidventils, des Probenseparationsgeräts und des Verfahrens beschrieben. In the following, further embodiments of the fluid valve, the sample separation device and the method will be described.

Beispielsweise kann das Fluidventil als Probeninjektionsventil, als Modulationsventil für zweidimensionale Flüssigkeitschromatographie, als Trennsäulenauswahlventil oder als Lösungsmittelauswahlventil ausgebildet sein. Es sind jedoch viele andere fluidische Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Fluidventils möglich. For example, the fluid valve may be configured as a sample injection valve, as a modulation valve for two-dimensional liquid chromatography, as a separation column selection valve or as a solvent selection valve. However, many other fluidic configurations of the fluid valve according to the invention are possible.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel können der erste Ventilkörper und der zweite Ventilkörper relativ zueinander translatorisch verschiebbar sein. Gemäß einer solchen Ausgestaltung können die beiden Ventilkörper in einer Längsrichtung gegeneinander verschoben werden, um das Fluidventil zwischen unterschiedlichen fluidischen Kopplungszuständen bzw. Entkopplungszuständen zu schalten. Ein solches Ventil ist einfach fehlertolerant und robust zu handhaben und erlaubt es, bei Ausbilden einer Kopplung zwischen zwei oder mehr Anschlussports durch einen ringförmig geschlossenen Kanal diesen fluidischen Pfad des Fluidventils von Abschnitten stehenden Fluids frei zu halten. According to one embodiment, the first valve body and the second valve body may be translatable relative to each other. According to such an embodiment, the two valve bodies can be displaced relative to one another in a longitudinal direction in order to switch the fluid valve between different fluidic coupling states or decoupling states. Such a valve is easily fault-tolerant and robust to handle and, in forming a coupling between two or more port ports through an annularly closed channel, allows this fluidic path of the fluid valve to be kept free of portions of fluid.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel können der erste Ventilkörper und der zweite Ventilkörper relativ zueinander rotatorisch verdrehbar sein. In einer solchen Ausgestaltung kann der erste Ventilkörper gegenüber dem zweiten Ventilkörper gedreht werden, um zwischen unterschiedlichen fluidischen Kopplungs- bzw. Entkopplungszuständen zu schalten. Da bei einem rotatorischen Fluidventil durch Einstellung unterschiedlicher Winkelzustände sehr viele Schaltzustände möglich sind, ist die Leistungsfähigkeit eines rotatorisch betriebenen Schaltventils besonders hoch. Insbesondere kann bei einer solchen Ausgestaltung der die Anschlussports aufweisende erste Ventilkörper als Stator ausgebildet sein, was insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn Bauteilkomponenten wie zum Beispiel Kapillaren, ein Probendetektor, ein Probeninjektor, eine Pumpe oder eine Trennsäule an die jeweiligen Anschlussports angeschlossen sind, da durch ein Rotieren dieses Ventilkörpers dann die entsprechenden Bauteilkomponenten nicht bewegt werden müssen. In entsprechender Weise kann vorteilhaft der zweite Ventilkörper mit den Kanälen als Rotor ausgebildet werden, welcher von einem Benutzer oder maschinengesteuert bewegt werden kann, wohingegen der als Stator ausgebildete Ventilkörper ortsfest ruhen kann.According to one embodiment, the first valve body and the second valve body may be rotatable relative to each other in rotation. In such an embodiment, the first valve body may be rotated relative to the second valve body to move between different fluidic Switch coupling or decoupling states. Since a large number of switching states are possible in a rotary fluid valve by setting different angle states, the performance of a rotationally operated switching valve is particularly high. In particular, in such an embodiment, the connecting ports having first valve body may be formed as a stator, which is particularly advantageous if component components such as capillaries, a sample detector, a Probeninjektor, a pump or a separation column are connected to the respective connection ports, as by a rotation of this valve body then the corresponding component components need not be moved. In a corresponding manner can advantageously be formed with the channels as a rotor, the second valve body, which can be moved by a user or machine-controlled, whereas the valve body designed as a stator can rest in a stationary manner.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann einer des ersten Ventilkörpers und des zweiten Ventilkörpers gegenüber einem Laborsystem stationär sein und der andere des ersten Ventilkörpers und des zweiten Ventilkörpers gegenüber dem Laborsystem beweglich sein. In einer alternativen Ausgestaltung können aber auch beide Ventilkörper gegenüber einem Laborsystem bewegt werden, zum Beispiel, um die Schaltzeiten sehr kurz zu gestalten. According to one embodiment, one of the first valve body and the second valve body may be stationary relative to one laboratory system and the other of the first valve body and the second valve body may be movable relative to the laboratory system. In an alternative embodiment, however, both valve body can be moved relative to a laboratory system, for example, to make the switching times very short.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der mindestens eine zumindest abschnittsweise ringförmig geschlossene Kanal einen Kreissektor einschließen. Der von einem derart geformten ringförmig geschlossenen Kanal eingeschlossene Kreissektor kann anschaulich in Draufsicht die Form eines Kuchenstücks haben. Der Kreissektor kann durch zwei radiale Abschnitte als Schenkel und durch einen die beiden radialen Abschnitte verbindenden gekrümmten Kreislinienabschnitt gebildet sein und somit drei Ecken aufweisen. According to one embodiment, the at least one at least partially annularly closed channel may include a circular sector. The sector of a circle enclosed by such an annularly closed channel can illustratively have the shape of a piece of cake in plan view. The circular sector can be formed by two radial sections as legs and by a curved circular line section connecting the two radial sections and thus having three corners.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der mindestens eine einen Kreissektor einschließende zumindest abschnittsweise ringförmig geschlossene Kanal in einer ersten Stellung zwischen dem ersten Ventilkörper und dem zweiten Ventilkörper an seinen drei Ecken an drei der Mehrzahl von Anschlussports anliegen. Wenn in Draufsicht alle drei Anschlussports mit allen drei Ecken des kreissektorförmigen Kanals übereinstimmen, kann ein totvolumenfreies Durchspülen des Ringkanals durch zwei oder drei fluidisch parallele bzw. getrennte Flusspfade erreicht werden. According to one exemplary embodiment, the at least one channel that encloses a circular sector, at least in sections annularly closed channel, in a first position between the first valve body and the second valve body can rest against three of the plurality of connection ports at its three corners. If, in plan view, all three connection ports coincide with all three corners of the circular sector-shaped channel, dead volume-free flushing of the annular channel can be achieved by two or three fluidically parallel or separate flow paths.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der mindestens eine einen Kreissektor einschließende zumindest abschnittsweise ringförmig geschlossene Kanal in einer zweiten Stellung zwischen dem ersten Ventilkörper und dem zweiten Ventilkörper an seinen drei Ecken an nur genau zwei der Mehrzahl von Anschlussports anliegen. Durch ein zum Beispiel rotatorisches Schalten der Ventilkörper gegeneinander kann ausgehend von der zuvor beschriebenen ersten Stellung nun eine gezielte fluidische Kopplung von nur zwei der Anschlussports erfolgen. Dies können zwei in radialer Richtung fluchtende Anschlussports sein. Zwischen diesen zwei Anschlussports können zwei parallele Flusspfade ausgebildet werden, was auch in der zweiten Stellung ein vollständiges Durchspülen der ringförmig geschlossenen Kanalstruktur sicherstellt. According to one exemplary embodiment, the at least one channel that encloses a circular sector, at least partially closed annularly, in a second position between the first valve body and the second valve body can rest against only three of the plurality of connection ports at its three corners. By means of, for example, rotational switching of the valve bodies relative to each other, starting from the first position described above, a targeted fluidic coupling of only two of the connection ports can now take place. These can be two radially aligned connection ports. Two parallel flow paths can be formed between these two connection ports, which ensures complete flushing of the annularly closed channel structure even in the second position.

Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann der mindestens eine zumindest abschnittsweise ringförmig geschlossene Kanal durch zwei radial verlaufende Abschnitte und durch zwei mit den radial verlaufenden Abschnitten verbundene Kreisbogenabschnitte gebildet sein. Gemäß einer solchen im Wesentlichen C-förmigen Ausgestaltung kann der zumindest abschnittsweise ringförmig geschlossene Kanal ein Kreisringsegment einschließen, das aus zwei von einem Mittelpunkt eines Rotorventils nach außen zeigenden radialen Schenkelabschnitten und durch zwei Kreisringabschnitte unterschiedlicher Radien begrenzt sein kann. Vorzugsweise sind die beiden kreisbogenförmig gekrümmten Abschnitte wesentlich länger als die beiden radialen Abschnitte. Die Ankopplung an die entsprechenden Anschlussports kann an Ecken des umlaufenden Ringkanals erfolgen. Auch mit dieser Anordnung kann bei Ausbilden eines fluidischen Kontakts zwischen zwei der Anschlussports ein Teilfluss sicherstellen, dass der gesamte Ringumfang des Kanals durchspült wird. According to another embodiment, the at least one at least partially annularly closed channel may be formed by two radially extending sections and by two circular arc sections connected to the radially extending sections. According to such a substantially C-shaped configuration, the at least partially closed annular channel may include a circular ring segment, which may be bounded by two radially outwardly pointing radial leg sections from a center point of a rotor valve and by two circular ring sections of different radii. Preferably, the two arc-shaped curved portions are substantially longer than the two radial sections. The coupling to the corresponding connection ports can be done at corners of the circumferential annular channel. Even with this arrangement, when forming a fluidic contact between two of the connection ports, a partial flow can ensure that the entire ring circumference of the channel is flushed through.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der mindestens eine durch die zwei radial verlaufenden Abschnitte und durch die zwei Kreisbogenabschnitte gebildete zumindest abschnittsweise ringförmig geschlossene Kanal in einer ersten Stellung zwischen dem ersten Ventilkörper und dem zweiten Ventilkörper an drei der Mehrzahl von Anschlussports anliegen. Wenn drei Anschlussports mit dem beschriebenen fluidischen Ringkanal zusammenfallen bzw. unmittelbar daran angrenzen, ist eine Spülung durch eine Aufspaltung von Flüssen möglich. According to one exemplary embodiment, the at least one channel formed by the two radially extending sections and by the two circular arc sections can abut against three of the plurality of connection ports in a first position between the first valve body and the second valve body. If three connection ports coincide with or directly adjoin the described fluidic annular channel, purging by a splitting of rivers is possible.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der mindestens eine durch die zwei radial verlaufenden Abschnitte und durch die zwei Kreisbogenabschnitte gebildete zumindest abschnittsweise ringförmig geschlossene Kanal in einer zweiten Stellung zwischen dem ersten Ventilkörper und dem zweiten Ventilkörper an nur genau zwei der Mehrzahl von Anschlussports anliegen. In dieser anderen Schaltstellung des Ventils können gezielt zwei der fluidischen Anschlussports miteinander in fluidische Kopplung gebracht werden. Zwischen diesen zwei Anschlussports können zwei parallele Flusspfade ausgebildet werden, was auch in der zweiten Stellung ein vollständiges Durchspülen der ringförmig geschlossenen Kanalstruktur sicherstellt.According to one exemplary embodiment, the at least one channel formed by the two radially extending sections and by the two circular arc sections can abut against only at least two of the plurality of connection ports in a second position between the first valve body and the second valve body. In this other switching position of the valve selectively two of the fluidic connection ports can be brought into fluidic coupling with each other. Two parallel flow paths can be formed between these two connection ports, which also occurs in the second position ensures complete flushing of the annular closed channel structure.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der mindestens eine Kanal als Nut in einer Oberfläche des Ventilkörpers, als im Inneren des Ventilkörpers integriert verlaufendes Lumen und/oder als mehrere in unterschiedlichen Ebenen des zweiten Ventilkörpers verlaufende und miteinander verbundene Kanalabschnitte ausgebildet sein. Als Nut wird in diesem Zusammenhang eine in eine Oberfläche des zweiten Ventilkörpers eingebrachte oberflächliche Vertiefung verstanden, die langgestreckt ist, das heißt eine größere Länge als Tiefe und Breite aufweist. Durch das bloße Bilden einer Oberflächenvertiefung, was mit geringem Aufwand möglich ist, können somit beliebig geformte Ringkanäle ausgebildet werden, zum Beispiel mittels Bohrens, Fräsens, etc. Alternativ oder ergänzend kann der Kanal aber zumindest abschnittsweise als vollumfänglich in dem zweiten Ventilkörper integriertes Lumen oder Flüssigkeitsleitung ausgebildet sein, was hinsichtlich der Dichtanforderungen zwischen den beiden Ventilkörpern vorteilhaft ist. Es ist alternativ oder ergänzend auch möglich, unterschiedliche Kanalabschnitte in unterschiedlichen Abständen von der an den ersten Ventilkörper angrenzenden Oberfläche des zweiten Ventilkörpers anzuordnen und dadurch komplexe dreidimensionale Kanalstrukturen auszubilden. Ferner ist es möglich, dass auch an dem ersten Ventilkörper ein oder mehrere Kanäle und/oder an dem zweiten Ventilkörper ein oder mehrere Anschlussports gebildet sind. According to one exemplary embodiment, the at least one channel may be formed as a groove in a surface of the valve body, integrated as a lumen extending inside the valve body, and / or as a plurality of channel sections extending and interconnected in different planes of the second valve body. In this context, a groove is understood to be a superficial depression introduced into a surface of the second valve body, which is elongated, that is to say has a greater length than depth and width. By simply forming a surface depression, which is possible with little effort, thus arbitrarily shaped annular channels can be formed, for example by drilling, milling, etc. Alternatively or additionally, the channel but at least partially as a fully integrated in the second valve body lumen or liquid line be formed, which is advantageous in terms of sealing requirements between the two valve bodies. It is alternatively or additionally also possible to arrange different channel sections at different distances from the surface of the second valve body adjoining the first valve body and thereby to form complex three-dimensional channel structures. It is also possible that one or more channels and / or on the second valve body one or more connection ports are formed on the first valve body.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann eine Erstreckungsrichtung der Mehrzahl von Anschlussports durch den ersten Ventilkörper im Wesentlichen senkrecht (oder angekippt, d.h. unter einem von 90° dann verschiedenen, spitzen Winkel) zu einer Erstreckungsebene des mindestens einen Kanals des zweiten Ventilkörpers orientiert sein. Anschaulich werden die Bauteilkomponenten fluidisch durch an die Anschlussports angestückte Kapillarstücke oder direkt an die Anschlussports angeschlossen, wobei sich die Anschlussports senkrecht zu einer Grenzfläche zwischen erstem Ventilkörper und zweitem Ventilkörper erstrecken. Die Ringkanäle hingegen können sich in dieser Verbindungsebene oder parallel dazu erstrecken. Dadurch ist an den Grenzstellen eine Fluidumleitung bewirkt, die das zu transportierende Fluid in seiner Bewegungsrichtung abändert und das Fluid von einer senkrecht zu den Ventilkörpern erstreckenden Bewegungsrichtung in den Ringfluss umleitet. Die an der Grenzfläche entstehenden Verwirbelungen fördern das vollständige Durchspülen des Ringkanals. According to an embodiment, an extension direction of the plurality of port ports through the first valve body may be oriented substantially perpendicularly (or tilted, i.e. at an acute angle different than 90 ° to an extension plane of the at least one channel of the second valve body. Clearly, the component components are fluidly connected by capillary pieces attached to the connection ports or directly to the connection ports, the connection ports extending perpendicularly to an interface between the first valve body and the second valve body. The ring channels, however, can extend in this connection plane or parallel thereto. As a result, a fluid bypass is effected at the boundary points, which modifies the fluid to be transported in its direction of movement and redirects the fluid from a direction perpendicular to the valve bodies extending direction of movement in the ring flow. The turbulence generated at the interface promote complete flushing of the annular channel.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der mindestens eine zumindest abschnittsweise ringförmig geschlossene Kanal einen geschlossenen Ringabschnitt und einen sich daran fluidisch unmittelbar anschließenden Sacklochabschnitt aufweisen. Dadurch kann zumindest in bestimmten Schaltzuständen des Ventils das Ausbilden eines Totvolumens verhindert werden, insbesondere wenn das Ende des Sacklochabschnitts in einem, mehreren oder allen Schaltzuständen mit einem Anschlussport zusammenfällt. According to one exemplary embodiment, the at least one at least partially annularly closed channel may have a closed annular section and a blind hole section adjoining it fluidly. As a result, at least in certain switching states of the valve, the formation of a dead volume can be prevented, in particular if the end of the blind hole section coincides with a connection port in one, several or all switching states.

Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel kann der mindestens eine zumindest abschnittsweise ringförmig geschlossene Kanal sacklochfrei ausgebildet sein. Anschaulich ist bei einer solchen sacklochfreien Ausgestaltung jegliches potentiell undurchspültes Ende des Ringkanals vermieden, in dem Fluid von einer Durchströmung zwischen den angeschlossenen Anschlussports abgekoppelt wäre. Anders ausgedrückt ist dadurch sichergestellt, dass wirklich der gesamte Ringkanal zwischen angeschlossenen Anschlussports vollständig durchspült wird, wodurch ein abschnittweises Stehen eines Fluids in Eck- oder Endbereichen eines Kanals vermieden ist. According to an alternative embodiment, the at least one at least partially annular closed channel can be formed blind hole. Clearly, in such a blind hole-free design, any potentially undurchspültes end of the annular channel is avoided, would be decoupled in the fluid from a flow between the connected connection ports. In other words, this ensures that really the entire annular channel between connected connection ports is completely flushed through, whereby a section-wise standing of a fluid in corner or end portions of a channel is avoided.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann jeder Kanal des Fluidventils ringförmig geschlossen ausgebildet sein. Indem alle Kopplungskanäle des Fluidventils ringförmig geschlossen ausgebildet sind, kann in allen Ventilabschnitten vermieden werden, dass eine Verschleppung von vom Fluidfluss abgekoppelten Fluidbereichen auftreten kann. According to one embodiment, each channel of the fluid valve may be formed annularly closed. By all the coupling channels of the fluid valve are formed annularly closed, can be avoided in all valve sections that a carryover of the fluid flow decoupled fluid areas can occur.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der zumindest eine zumindest abschnittsweise ringförmig geschlossene Kanal in zumindest einem Teil der Schaltzustände des Fluidventils (insbesondere in mindestens zwei Schaltzuständen oder sogar in jedem Schaltzustand des Fluidventils) sich über einen größeren Winkelbereich des rotatorischen Fluidventils hin erstrecken als der Winkelabstand zwischen den mittels des ringförmig geschlossenen Kanals fluidisch zu koppelnden Anschlussports (siehe 9). Eine solche Konstellation kann notwendig sein, wenn bei dem Fluidventil abgesehen von dem Koppeln der genannten Anschlussports durch den ringförmig geschlossenen Kanal weitere Anschlussports durch weitere Kanäle (herkömmlich ausgebildet oder ringförmig geschlossen) fluidisch gekoppelt werden sollen. In dieser Konstellation ist herkömmlich das Vorsehen sacklochartiger, fluidisch abgekoppelter Kanalabschnitte unvermeidlich. Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel können hier beide Anforderungen gleichzeitig erfüllt werden, nämlich das Schalten unterschiedlicher Kanäle zwischen unterschiedlichen Anschlussports mit ein und demselben Fluidventil einerseits, und dem Vermeiden von ungespülten Enden von Kanälen andererseits.According to one embodiment, the at least one at least partially annularly closed channel in at least a part of the switching states of the fluid valve (in particular in at least two switching states or even in each switching state of the fluid valve) extend over a larger angular range of the rotary fluid valve out than the angular distance between the means of the annularly closed channel fluidly to be coupled connection ports (see 9 ). Such a constellation may be necessary if, apart from the coupling of said connection ports through the annularly closed channel, further connection ports are to be fluidically coupled by further channels (conventionally formed or closed annularly) in the fluid valve. Conventionally, the provision of blind-hole-like, fluidically uncoupled channel sections is unavoidable in this constellation. According to an exemplary embodiment, both requirements can be met simultaneously here, namely the switching of different channels between different connection ports with one and the same fluid valve on the one hand, and the avoidance of non-flushed ends of channels on the other.

Vorzugsweise sind die Flüsse durch das Fluidventil gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kleiner als 100 ml/min, insbesondere kleiner als 5 ml/min, weiter insbesondere kleiner als 50 µl/min. Besonders vorteilhaft äußert sich die Ausgestaltung von exemplarischen Ausführungsbeispielen bei kleinen Flüssen, kleinen Probenmengen, eng beieinander liegenden Peaks und/oder kurzen Retentionszeiten einer chromatographischen Messung. Je kleiner die fluidischen Dimensionen, umso stärker können sich ungespülte Kanalabschnitte negativ auf die fluidische Verarbeitungsperformance auswirken.Preferably, the flows through the fluid valve according to an exemplary embodiment are less than 100 ml / min, in particular less than 5 ml / min, more particularly less than 50 μl / min. The embodiment of exemplary embodiments is particularly advantageous for small flows, small sample quantities, closely spaced peaks and / or short retention times of a chromatographic measurement. The smaller the fluidic dimensions, the more undrinked channel sections can have a negative effect on the fluidic processing performance.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Fluid zwischen den mit dem zumindest abschnittsweise ringförmig geschlossenen Kanal fluidisch gekoppelten Anschlussports derart geführt werden, dass sich zumindest zwei geteilte (bzw. parallele, wobei parallel im Sinne einer fluidischen Entkopplung und nicht notwendigerweise im geometrischen Sinne zu verstehen ist) Fluidströme zwischen diesen Anschlussports durch den zumindest einen ringförmig geschlossenen Kanal ergeben. Das Erzeugen von mehreren (zwei, drei, vier oder einer höheren Anzahl) von zueinander parallelen fluidischen Flüssen durch unterschiedliche Ringabschnitte des geschlossenen Ringkanals kann als besonders effiziente Methode angesehen werden, stehende Fluidbereiche in den Kanalstrukturen zu vermeiden oder zu unterdrücken. Das parallele Durchströmenlassen solcher Ringstrukturen kann während des normalen Betriebs des Fluidventils bzw. Probenseparationsgeräts (das heißt während eines Trennvorgangs) oder in einem davon separierten Spülmodus zum Spülen der ringförmig geschlossenen Kanäle erfolgen. According to one exemplary embodiment, the fluid can be guided between the connection ports fluidically coupled to the at least partially annularly closed channel in such a way that at least two divided (or parallel, parallel in the sense of a fluidic decoupling and not necessarily in the geometric sense) fluid flows result between these connection ports through the at least one annular closed channel. Generating multiple (two, three, four, or more) parallel fluid flows through different ring sections of the closed annulus may be considered to be a particularly efficient way of avoiding or suppressing fluid areas in the channel structures. The parallel passage of such ring structures may occur during normal operation of the fluid valve or sample separation device (ie, during a separation operation) or in a purge mode separated therefrom for purging the annularly closed channels.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel können den einzelnen geteilten bzw. parallelen Fluidströmen zugeordnete Teilabschnitte des zumindest einen ringförmig geschlossenen Kanals derart konfiguriert werden, dass unterschiedliche Fließzeiten der Fluidströme in den Teilabschnitten zumindest teilweise kompensiert werden. Solch unterschiedliche Fließzeiten können sich aus unterschiedlichen Längen der Teilabschnitte ergeben. Insbesondere kann zum zumindest teilweisen Ausgleichen solch unterschiedlicher Fließzeiten der fluidische Widerstand der einzelnen Teilpfade so eingestellt werden (insbesondere unterschiedlich eingestellt werden), dass die aufgespaltenen Flüsse an einem Vereinigungspunkt wieder an der richtigen Stelle zusammenfließen (insbesondere so, dass an einem Verzweigungspunkt getrennte Fluidabschnitte an dem Vereinigungspunkt wieder zusammengeführt werden, ohne dass es zu einem Durchmischen unterschiedlicher Fluidabschnitte kommt). Dies kann zum Beispiel durch Einstellen der Querschnittsfläche, der Länge, des Fließwiderstands und anderer geometrischer und physikalischer Eigenschaften der Teilabschnitte erfolgen. According to one exemplary embodiment, subsections of the at least one annularly closed channel assigned to the individual divided or parallel fluid streams can be configured such that different flow times of the fluid streams in the subsections are at least partially compensated. Such different flow times can result from different lengths of the sections. In particular, for the at least partial compensation of such different flow times, the fluidic resistance of the individual partial paths can be set (in particular set differently) such that the split flows converge again at the right point at a point of fusion (in particular so that fluid sections separated at a branch point on the Unification point are merged again, without that there is a mixing of different fluid sections). This can be done, for example, by adjusting the cross-sectional area, the length, the flow resistance and other geometric and physical properties of the sections.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Probenseparationsgerät als mikrofluidisches Messgerät, Flüssigkeitschromatographiegerät oder HPLC eingerichtet sein. Das Probenseparationsgerät kann also insbesondere als ein HPLC-Gerät (High Performance Liquid Chromatography oder Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie), ein Life Science-Gerät oder ein SFC-Gerät (Supercritical Fluid Chromatography) ausgebildet sein. Allerdings sind andere Anwendungen möglich. According to one embodiment, the sample separation device may be configured as a microfluidic measuring device, liquid chromatography device or HPLC. The sample separation device can thus be designed in particular as an HPLC device (High Performance Liquid Chromatography or High Performance Liquid Chromatography), a life science device or an SFC device (Supercritical Fluid Chromatography). However, other applications are possible.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Probenseparationsgerät druckfest eingerichtet sein zum Betrieb bei einem Druck von bis zu ungefähr 100 bar, insbesondere zum Betrieb bei einem Druck von bis zu ungefähr 500 bar, weiter insbesondere zum Betrieb bei einem Druck von bis zu ungefähr 1000 bar. According to one embodiment, the sample separation device may be pressure-resistant configured for operation at a pressure of up to about 100 bar, in particular for operation at a pressure of up to about 500 bar, more particularly for operation at a pressure of up to about 1000 bar.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Probenseparationsgerät einen Probeninjektor zur Injektion der fluidischen Probe in eine mobile Phase in einem Trennpfad zwischen einer Pumpe zum Bewegen der mobilen Phase und einer Trennsäule zum Trennen unterschiedlicher Fraktionen der Probe in der mobilen Phase aufweisen. Mittels Bewegens des ersten Ventilkörpers und des zweiten Ventilkörpers relativ zueinander kann das Fluidventil schaltbar sein, um die Probe aus dem Probeninjektor in den Trennpfad zu injizieren. Ein solches Fluidventil zwischen einem Probeninjektor einerseits und einem Trennpfad zwischen Mobilphasenpumpe und Probentrennelement andererseits weist eine Mehrzahl von Kanälen und Anschlussports auf, die einerseits das Probenfluid handhaben müssen, andererseits mobile Phase (wie zum Beispiel eine konstante oder variable Lösungsmittelzusammensetzung) handhaben müssen. Dies erfolgt hinsichtlich der Probenflüssigkeit in einem Niedrigdruckpfad, wohingegen im Bereich der gepumpten mobilen Phase ein hoher Druck herrscht. Solche Druckunterschiede erhöhen herkömmlich die Gefahr des Hineinpressens von Fluid in Blindlöcher von Koppelkanälen, was durch das erfindungsgemäße Vorsehen von zumindest abschnittsweise vollständig geschlossenen Ringkanälen unterdrückt bzw. eliminiert ist. In one embodiment, the sample separation apparatus may include a sample injector for injecting the fluidic sample into a mobile phase in a separation path between a mobile phase moving pump and a separation column for separating different fractions of the sample in the mobile phase. By moving the first valve body and the second valve body relative to each other, the fluid valve may be switchable to inject the sample from the sample injector into the separation path. Such a fluid valve between a Probeninjektor on the one hand and a separation path between the mobile phase pump and sample separator on the other hand, a plurality of channels and connection ports on the one hand have to handle the sample fluid, on the other hand, mobile phase (such as a constant or variable solvent composition) must handle. This is done with respect to the sample liquid in a low pressure path, whereas in the area of the pumped mobile phase there is a high pressure. Such pressure differences conventionally increase the risk of pressing fluid into blind holes of coupling channels, which is suppressed or eliminated by the provision according to the invention of ring channels which are at least partially completely closed.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Probenseparationsgerät eine Trennsäule zum Trennen unterschiedlicher Fraktionen der injizierten Fluid-Probe aufweisen. Eine solche Trennsäule kann mit einem Adsorptionsmedium gefüllt sein, zum Beispiel poröse Beads aus Silikagel oder Aktivkohle. Durch chemische Wechselwirkung mit diesen porösen Beads kann dann die fluidische Probe an der Trennsäule zeitweilig immobilisiert oder adsorbiert werden. Zum Beispiel durch Einstellung eines Gradienten einer Lösungsmittelzusammensetzung können dann die einzelnen Fraktionen von dem Adsorptionsmedium einzeln abgelöst bzw. desorbiert und nachfolgend detektiert werden. In one embodiment, the sample separation device may include a separation column for separating different fractions of the injected fluid sample. Such a separation column can be filled with an adsorption medium, for example porous beads of silica gel or activated carbon. By chemical interaction with these porous beads, the fluidic sample can then be temporarily immobilized or adsorbed on the separation column. For example, by adjusting a gradient of a solvent composition, the individual fractions can then be individually detached or desorption from the adsorption medium and subsequently detected.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Probentrenngerät eine Pumpe zum Befördern der injizierten Fluid-Probe gemeinsam mit einer mobilen Phase aufweisen. Die mobile Phase kann eine Lösungsmittelzusammensetzung sein, die zeitlich konstant sein kann oder sich einstellbar ändern kann und die nach dem Einführen der Fluid-Probe durch das Injektionsventil in den Probentrennpfad mit der Fluid-Probe gemischt wird. Das Gemisch aus mobiler Phase und Fluid-Probe kann dann durch eine Hochdruckpumpe durch den chromatographischen Trennpfad gepumpt werden. Das Probenseparationsgerät kann also eine oder mehrere Pumpen zum Befördern der injizierten Fluid-Probe gemeinsam mit einer mobilen Phase durch zumindest einen Teil des Probenseparationsgeräts 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. In one embodiment, the sample separation apparatus may include a pump for conveying the injected fluid sample along with a mobile phase. The mobile phase may be a solvent composition which may be constant in time or adjustably varied and which is mixed with the fluid sample after introduction of the fluid sample through the injection valve into the sample separation path. The mixture of mobile phase and fluid sample may then be pumped through the chromatographic separation path by a high pressure pump. Thus, the sample separation device may include one or more pumps for delivering the injected fluid sample along with a mobile phase through at least a portion of the sample separation device. For example, such a pump may be configured to pump the mobile phase through the system at a high pressure, for example, from a few hundred bars up to 1000 bars or more.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Probenseparationsgerät einen Probendetektor zur Detektieren von getrennten Probenkomponenten der Fluid-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 Probenkomponenten der Fluid-Probe stammt.According to one embodiment, the sample separation device may include a sample detector for detecting separate sample components of the fluid sample. Such a sample detector may be based on a detection principle that detects electromagnetic radiation (for example in the UV range or in the visible range) originating from certain sample components of the fluid sample.

Alternativ oder ergänzend kann das Messgerät einen Probenfraktionierer zum Fraktionieren der getrennten Probenkomponenten aufweisen. Ein solcher Fraktionierer kann die verschiedenen Probenkomponenten zum Beispiel in verschiedene Flüssigkeitsbehälter führen. Die analysierte Fluid-Probe kann aber auch einen Waste-Container zugeführt werden.Alternatively or additionally, the meter may include a sample fractionator for fractionating the separated sample components. Such a fractionator may carry the various sample components, for example, into different liquid containers. The analyzed fluid sample can also be fed to a waste container.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

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.Other objects and many of the attendant advantages of embodiments of the present invention will be readily appreciated and become better understood by reference to the following more particular description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. Features that are substantially or functionally the same or similar are given the same reference numerals.

1 zeigt ein HPLC-Messgerät gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. 1 shows an HPLC meter according to an exemplary embodiment of the invention.

2 zeigt ein Probenseparationsgerät mit einer Probeninjektionsvorrichtung mit einem Probeninjektionsventil gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. 2 shows a sample separation device with a sample injection device with a sample injection valve according to an exemplary embodiment of the invention.

3 bis 10 zeigen jeweils Gegenüberstellungen eines herkömmlichen Fluidventils und eines Fluidventils gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung mit gegenüber dem jeweiligen herkömmlichen Fluidventil verbesserter Funktionalität hinsichtlich der Unterdrückung einer Verschleppung von Lösungsmittel bzw. fluidischer Probe. 3 to 10 show respective comparisons of a conventional fluid valve and a fluid valve according to an exemplary embodiment of the invention with respect to the respective conventional fluid valve improved functionality for the suppression of carryover of solvent or fluidic sample.

11 zeigt einen Flusspfad mit aufgespaltenen bzw. parallelen Teilflüssen von Fluid durch einen vollständig ringförmig geschlossenen Kanal eines Fluidventils gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. 11 shows a flow path with split or partial partial flows of fluid through a completely annular closed channel of a fluid valve according to an exemplary embodiment of the invention.

12 zeigt einen Flusspfad mit aufgespaltenen bzw. parallelen Teilflüssen von Fluid durch einen abschnittsweise ringförmig geschlossenen Kanal eines Fluidventils gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. 12 shows a flow path with split or parallel partial flows of fluid through a partially annularly closed channel of a fluid valve according to another exemplary embodiment of the invention.

13 und 14 zeigen Querschnittsansichten von Fluidventilen gemäß exemplarischen Ausführungsbeispielen der Erfindung. 13 and 14 show cross-sectional views of fluid valves according to exemplary embodiments of the invention.

15 zeigt eine Draufsicht eines Fluidventils gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. 15 shows a plan view of a fluid valve according to an exemplary embodiment of the invention.

Die Darstellung in der Zeichnung ist schematisch.The illustration in the drawing is schematic.

Bevor unter Bezugnahme auf die Figuren exemplarische Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben werden, sollen noch allgemein einige grundlegende Überlegungen der vorliegenden Erfindung beschrieben werden, auf deren Basis exemplarische Ausführungsbeispiele der Erfindung entwickelt worden sind. Before describing exemplary embodiments of the invention in greater detail with reference to the figures, a few basic considerations of the present invention will generally be described, on the basis of which exemplary embodiments of the invention have been developed.

In einem Flüssigkeitstrenngerät sind Flusspfade durch kleindimensionierte bzw. kleinvolumige Geometrien definiert, die unter Verwendung von Kanälen, Anschlussports und Kapillaren implementiert sind. Diese bilden die Verbindungselemente zwischen den funktionellen Elementen oder Bauteilkomponenten, wie zum Beispiel Pumpen, Injektoren, Säulen und Detektoren. Mit der Reduktion der Gesamtvolumina bei der Probentrennung kann die Empfindlichkeit einer Probentrennvorrichtung erhöht werden. Dadurch werden allerdings auch Randeffekte als Folge dünner bzw. enger Fluidstrukturen ausgeprägter. In der modernen HPLC, insbesondere UHPLC, ist es daher wichtig, Dispersionseffekte (die zu Peakverbreiterung führen können) zu unterdrücken und Fluidverschleppung (zur Vermeidung von Artefakten in dem Chromatogramm durch Reste einer zuvor untersuchten Probe in dem Trennpfad) möglichst gering zu halten. Trenntechniken vollführen mittels eines insbesondere rotatorischen Fluidventils eine Probeninjektion. Als Fluidventil kann ein schaltbares Ventil mit eine Fluidverbindung herstellenden Kanälen (zum Beispiel Nuten in einem Ventilkörper) und zugehörigen Anschlussports (in einem damit zusammenwirkenden anderen Ventilkörper) eingesetzt werden. Ein Schalten der Kanäle kann die Verbindungszustände der Anschlussports beeinflussen. Oft ist es notwendig, bestimmte fluidische Verbindungen nicht nur in einer einzelnen Ventilposition aufrechtzuerhalten, sondern in einem erstreckten Winkelpositionsbereich des Ventilrotors. Dies kann z.B. notwendig sein, wenn beim Umschalten aus einer Ausgangsposition in eine Endposition die Reihenfolge von Bedeutung ist, in der einzelne Fluidverbindungen aufgebaut werden oder wenn mindestens zwei Ventilpositionen definiert sind, in denen der Zustand einer ersten Verbindung unterschiedlich ist (geschlossen bzw. geöffnet), während eine zweite Verbindung ohne Unterbrechung bestehen soll. Herkömmlich wird diese Aufgabe mittels Implementierens langgestreckter Kanäle (die auch Nuten genannt werden können) in den Teilen solch eines Schaltelements realisiert werden, zum Beispiel in dem Rotor und/oder in dem Stator eines rotatorischen Fluidventils, so dass Kanäle den erforderlichen Winkelbereich für den verbundenen Zustand überbrücken. Der Nachteil solch eines herkömmlichen Ansatzes ist, dass solche Kanäle ungespülte Enden haben können, die dem Fluid eine Stagnationszone bieten.In a liquid separator, flow paths are defined by small-sized or low-volume geometries implemented using channels, port ports, and capillaries. These form the connecting elements between the functional elements or component components, such as pumps, injectors, columns and detectors. With the reduction of the total volumes in the sample separation, the sensitivity of a sample separator can be increased. As a result, however, edge effects as a result of thin or narrow fluid structures become more pronounced. In modern HPLC, in particular UHPLC, it is therefore important to suppress dispersion effects (which can lead to peak broadening) and to minimize fluid entrainment (to avoid artifacts in the chromatogram due to residues of a previously examined sample in the separation path). Perform separation techniques by means of a particular rotary fluid valve a sample injection. As the fluid valve, a switchable valve having fluid communication-producing passages (for example, grooves in a valve body) and associated port ports (in a cooperating other valve body) may be used. Switching the channels may affect the connection states of the connection ports. Often it is necessary to maintain certain fluidic connections not only in a single valve position but in an extended angular position range of the valve rotor. This may be necessary, for example, when switching from an initial position to an end position, the order in which individual fluid connections are established or when at least two valve positions are defined in which the state of a first connection is different (closed or opened) while a second connection should exist without interruption. Conventionally, this object is realized by implementing elongated channels (which may also be called grooves) in the parts of such a switching element, for example in the rotor and / or in the stator of a rotary fluid valve, so that channels have the required angular range for the connected state bridged. The disadvantage of such a conventional approach is that such channels may have un-flushed ends that provide the fluid with a stagnation zone.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist ein Fluidventil zum Schalten zwischen unterschiedlichen Flusspfaden ohne ungespülte Kanalenden bzw. mit der Möglichkeit des Vorsehens von weniger Kanalenden bereitgestellt. Insbesondere ist eine Geometrie ermöglicht, mit der Blindenden in einem Flusspfad vermieden werden können. Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel wird ein Übergang zwischen Kanälen und Anschlussports von Fluidventilen bewerkstelligt, mit denen ungespülte Kanalabschnitte vermieden werden können. Um an einem Übergang zwischen Anschlussport und Kanal Kanalabschnitte mit fluidischen Stagnationszonen zu vermeiden, wird gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ein Kanal (zum Beispiel eine Nut in einem Ventilkörper) mit einem potentiell ungespülten Ende zu einer geschlossenen Ringstruktur umgebildet bzw. ergänzt (d.h. dessen herkömmlich freie Enden können erfindungsgemäß miteinander verbunden oder kurzgeschlossen werden). Dadurch können die fluidisch zu verbindenden Punkte mittels zumindest zwei paralleler oder getrennter Flusspfade verbunden werden, welche jeweils den Abstand zwischen den Anschlussports überbrücken. Daher wird der Fluss aufgespalten, so dass separate Teilflüsse zusammen die gesamte Nut spülen, so dass im verbundenen Zustand keine oder nur weniger Stagnationszonen auftreten.According to an exemplary embodiment, a fluid valve is provided for switching between different flow paths without unspulled channel ends or with the possibility of providing fewer channel ends. In particular, a geometry is made possible with which blind ends in a flow path can be avoided. According to an exemplary embodiment, a transition between channels and port ports of fluid valves is accomplished, with which un-flushed channel sections can be avoided. In order to avoid channel sections with fluidic stagnation zones at a junction between port and channel, according to an exemplary embodiment, a channel (eg, a groove in a valve body) having a potentially unsulled end is reformed to a closed ring structure (ie, its conventionally free ends can be interconnected or shorted according to the invention). As a result, the points to be fluidly connected can be connected by means of at least two parallel or separate flow paths which in each case bridge the distance between the connection ports. Therefore, the flow is split so that separate partial flows together flush the entire groove, so that no or only a few stagnation zones occur in the connected state.

1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines HPLC-Systems 10 als Beispiel für ein Probenseparationsgerät, wie es zum Beispiel zur Flüssigkeitschromatografie verwendet werden kann. Eine Pumpe 20 treibt eine mobile Phase, die von einem Lösungsmittelbehälter 25 bereitgestellt und mittels eines Entgasers 27 entgast werden kann, durch ein Separationsgerät 30 (wie zum Beispiel eine chromatographische Säule), das eine stationäre Phase beinhaltet. Eine Probenaufgabeeinheit 40 (auch Probeninjektor genannt) ist zwischen der Pumpe 20 und dem Separationsgerät 30 angeordnet, um mittels eines Fluidventils 90 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung eine fluidische Probe in die mobile Phase einzubringen. Die stationäre Phase des Separationsgerätes 30 ist dazu vorgesehen, Probenkomponenten der Probenflüssigkeit zu separieren. Ein Detektor 50 detektiert separierte Probenkomponenten der Probe, und ein Fraktionierungsgerät 60 kann dazu vorgesehen werden, separierte Probenkomponenten der Probenflüssigkeit auszugeben, zum Beispiel in dafür vorgesehene Behälter oder einen Abfluss. Eine Steuereinheit 70 steuert die Komponenten des HPLC-Systems 10. 1 shows the basic structure of an HPLC system 10 as an example of a sample separation device, such as may be used for liquid chromatography. A pump 20 drives a mobile phase by a solvent container 25 provided and by means of a degasser 27 can be degassed by a separation device 30 (such as a chromatographic column) containing a stationary phase. A sample application unit 40 (also called sample injector) is between the pump 20 and the separation device 30 arranged to by means of a fluid valve 90 According to an exemplary embodiment of the invention to introduce a fluidic sample in the mobile phase. The stationary phase of the separation device 30 is intended to separate sample components of the sample liquid. A detector 50 Detects separated sample components of the sample, and a fractionator 60 may be provided to dispense separated sample components of the sample liquid, for example in designated containers or a drain. A control unit 70 controls the components of the HPLC system 10 ,

Während ein Flüssigkeitspfad zwischen der Pumpe 20 und dem Separationsgerät 30 typischerweise unter Hochdruck steht, wird die Probenflüssigkeit unter Normaldruck zunächst in einen vom Flüssigkeitspfad getrennten Bereich, eine so genannten Probenschleife (englisch: Sample Loop), der Probenaufgabeeinheit 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 stehenden Flüssigkeitspfad wird der Inhalt der Probenschleife schlagartig (typischerweise im Bereich von Millisekunden) auf den Systemdruck des HPLC-Systems 10 gebracht. Das Fluidventil 90 ist dazu ausgebildet, eine fluidische Probe aus dem Probeninjektor/der Probenaufgabeeinheit 40 in den analytischen Pfad zwischen der Pumpe 20 und der Trennsäule 30 einzubringen.While a fluid path between the pump 20 and the separation device 30 is typically under high pressure, the sample liquid under normal pressure is first in a separate area from the liquid path, a so-called sample loop (Sample Loop), the sample application unit 40 entered, which then introduces the sample liquid in the high-pressure liquid path. When connecting the initially under normal pressure sample liquid in the sample loop in the high-pressure liquid path, the content of the sample loop abruptly (typically in the range of milliseconds) on the system pressure of the HPLC system 10 brought. The fluid valve 90 is adapted to receive a fluidic sample from the sample injector / sample application unit 40 in the analytical path between the pump 20 and the separation column 30 contribute.

2 stellt den Probeninjektor 40 des Probenseparationssystems 10 gemäß 1 zum Trennen von Probenkomponenten einer fluidischen Probe in einer mobilen Phase gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung genauer dar. 2 sets the sample injector 40 of the sample separation system 10 according to 1 for separating sample components of a fluidic sample in a mobile phase according to an exemplary embodiment of the invention in more detail.

Der Probeninjektor 40 ist über das schaltbare Fluidventil 90 mit der Pumpe 20 und dem Separationsgerät 30 sowie dem stromabwärts angeschlossenen Fraktionierer 60 fluidisch gekoppelt. Der Probeninjektor 40 enthält eine Probenschleife 204, die in Fluidkommunikation mit dem Fluidventil 90 steht. Die Probenschleife 204 dient zum zwischenzeitlichen Aufnehmen einer einzusaugenden fluidischen Probe aus einem Probenbehälter 214 (zum Beispiel einem Vial oder einer Mikrotiterplatte). Eine schematisch dargestellte Dosierpumpe 210 ist in Fluidkommunikation mit der Probenschleife 204 und ist konfiguriert, eine dosierte Menge der fluidischen Probe in eine Nadel 202 einzusaugen, die über eine Nadelkapillare 260 mit der Probenschleife 204 gekoppelt ist.The sample injector 40 is via the switchable fluid valve 90 with the pump 20 and the separation device 30 and the downstream fractionator 60 fluidly coupled. The sample injector 40 contains a sample loop 204 in fluid communication with the fluid valve 90 stands. The sample loop 204 serves for temporarily receiving a fluidic to be sucked Sample from a sample container 214 (for example, a vial or a microtiter plate). A schematically illustrated metering pump 210 is in fluid communication with the sample loop 204 and is configured to deliver a metered amount of the fluidic sample into a needle 202 suck in, using a needle capillary 260 with the sample loop 204 is coupled.

Das schaltbare Fluidventil 90 weist zwei Ventilelemente oder Ventilkörper 92, 94 auf, die in einer Querschnittsansicht als Detail in 2 gezeigt sind und relativ zueinander rotierbar sind. Mittels Rotierens dieser beiden Ventilkörper 92, 94 relativ zueinander um eine Rotationsachse 299 können eine Mehrzahl von Anschlussports 96, die in einem ersten Ventilkörper 92 der Ventilkörper 92, 94 gebildet sind, und eine Mehrzahl von Ringnuten als ringförmig geschlossene Kanäle 98, die in einen zweiten Ventilkörper 94 der Ventilkörper 92, 94 gebildet sind, selektiv in Fluidkommunikation miteinander gebracht werden, oder es kann Fluidkommunikation dadurch verhindert werden. Da die verschiedenen Anschlussports 96 mit bestimmten der fluidischen Kanäle 98 des fluidischen Systems gemäß 2 gekoppelt sind, führt ein Schalten des Fluidventils 90 zum Betreiben des fluidischen Systems 10 in unterschiedlichen Fluidkommunikationskonfigurationen.The switchable fluid valve 90 has two valve elements or valve body 92 . 94 on, in a cross-sectional view as a detail in 2 are shown and are rotatable relative to each other. By rotating these two valve bodies 92 . 94 relative to each other about a rotation axis 299 can have a plurality of connection ports 96 in a first valve body 92 the valve body 92 . 94 are formed, and a plurality of annular grooves as annularly closed channels 98 placed in a second valve body 94 the valve body 92 . 94 can be selectively brought into fluid communication with each other or fluid communication can be prevented. Because the different connection ports 96 with certain of the fluidic channels 98 of the fluidic system according to 2 coupled, performs a switching of the fluid valve 90 for operating the fluidic system 10 in different fluid communication configurations.

Eine Fluidkommunikation zwischen der Hochdruckpumpe 20 und der Trennsäule bzw. dem Separationsgerät 30 kann mittels eines zugehörigen Schaltzustands des Fluidventils 90 bewirkt werden. In solch einem fluidischen Pfad kann ein hoher Druck von zum Beispiel 100 MPa vorliegen, der von der Hochdruckpumpe 20 erzeugt werden kann. Im Gegensatz dazu kann der Druck in der Probenschleife 204 kleiner als 0.1 MPa sein, wenn eine Probe in die Probenschleife 204 eingesaugt wird. Wenn die Probe, die in die Probenschleife 204 eingeführt worden ist, auf das Separationsgerät 30 geladen wird, ist der Druck in der Probenschleife 204 ebenfalls hoch, zum Beispiel 100 MPa.A fluid communication between the high pressure pump 20 and the separation column or the separation device 30 can by means of an associated switching state of the fluid valve 90 be effected. In such a fluidic path there may be a high pressure of, for example, 100 MPa, that of the high pressure pump 20 can be generated. In contrast, the pressure in the sample loop 204 less than 0.1 MPa when a sample enters the sample loop 204 is sucked in. If the sample is in the sample loop 204 has been introduced on the separation device 30 is the pressure in the sample loop 204 also high, for example 100 MPa.

Um die Probe zu laden, kann die Nadel 202 aus einem entsprechend gestalteten Sitz 208 herausgefahren werden, so dass die Nadel 202 in den Probenbehälter 214 eingetaucht werden kann, der eine fluidische Probe enthält, die in die Nadel 202 aufgenommen werden soll. Hat die Dosierpumpe 210 bei in den Probenbehälter 214 eintauchender Nadel 202 mittels Zurückziehens eines Kolbens die Flüssigkeit in die Nadel 202 und einen angrenzenden Bereich der Probenschleife 204 eingesaugt, so wird die Nadel 202 in den Sitz 208 zurückgefahren, das Fluidventil 90 entsprechend geschaltet und somit die eingesaugte Probe durch eine Sitzkapillare 216 und das Fluidventil 90 in den Pfad zwischen Pumpe 20 und Separationsgerät 30 injiziert. 2 zeigt darüber hinaus eine optionale Spülpumpe 212 und einem optionalen Spülsitz 223.To load the sample, the needle can 202 from a suitably designed seat 208 be moved out, leaving the needle 202 in the sample container 214 can be dipped, which contains a fluidic sample, which is in the needle 202 should be included. Has the dosing pump 210 in the sample container 214 dipping needle 202 by withdrawing a plunger, the liquid into the needle 202 and an adjacent region of the sample loop 204 sucked in, so will the needle 202 in the seat 208 moved back, the fluid valve 90 switched accordingly and thus the sample sucked through a Sitzkapillare 216 and the fluid valve 90 in the path between pump 20 and separation device 30 injected. 2 also shows an optional irrigation pump 212 and an optional flush seat 223 ,

In 2 ist, wie bereits oben erwähnt, zudem der Aufbau des Fluidventils 90 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel gezeigt. Dabei zeigt 2 das Fluidventil 90 in dem in dem Probeninjektor 40 verschalteten Zustand in einer Draufsicht, und darüber hinaus in einer Querschnittsansicht.In 2 is, as already mentioned above, also the structure of the fluid valve 90 shown in accordance with an exemplary embodiment. It shows 2 the fluid valve 90 in the sample injector 40 interconnected state in a plan view, and beyond in a cross-sectional view.

Das Fluidventil 90 dient hier als Injektorventil zum Injizieren einer fluidischen Probe von dem Probeninjektor 40 in einen Trennpfad zwischen der Pumpe 20 und der chromatographischen Trennsäule als Separationsgerät 30. Das Fluidventil 90 weist den ersten scheibenförmigen Ventilkörper 92 auf, der im gezeigten Ausführungsbeispiel neun Anschlussports 96 enthält. Diese sind an die einzelnen Bauteilkomponenten 20, 30, 40 des Probenseparationsgeräts 10 angeschlossen, wie in 2 gezeigt. Der erste Ventilkörper 92 ist als Stator des als rotatorisches Ventil ausgebildeten Fluidventils 90 konfiguriert und schließt fluiddicht an Kapillaren 99 an, die dann mit den einzelnen Bauteilkomponenten 20, 30, 40, etc., fluidverbunden sind. The fluid valve 90 serves as an injector valve for injecting a fluid sample from the sample injector 40 into a separation path between the pump 20 and the chromatographic separation column as a separation device 30 , The fluid valve 90 has the first disk-shaped valve body 92 on, in the embodiment shown nine connection ports 96 contains. These are to the individual component components 20 . 30 . 40 of the sample separation device 10 connected, as in 2 shown. The first valve body 92 is as a stator of the rotary valve designed as a fluid valve 90 configures and closes fluid-tight on capillaries 99 then, with the individual component components 20 . 30 . 40 , etc., are fluidly connected.

Der zweite scheibenförmige Ventilkörper 94 ist als drehfähiger Rotor des Fluidventils 90 ausgebildet und weist in diesem Fall einen linearen radialen Kanal 98 und drei ringförmig geschlossene Kanäle 98 in Form von Nuten auf, die als umlaufende Vertiefungen in einer planaren Oberfläche des scheibenförmigen zweiten Ventilkörpers 94 ausgebildet sind. Wenn die Kanäle 98 zwischen dem ersten Ventilkörper 92 und dem damit fluiddicht gekoppelten zweiten Ventilkörper 94 angeordnet sind, wird dazwischen eine ringförmig geschlossene Fluidleitung gebildet, durch die eine fluidische Probe bzw. eine mobile Phase durchgeführt werden kann.The second disc-shaped valve body 94 is as a rotatable rotor of the fluid valve 90 formed and in this case has a linear radial channel 98 and three annularly closed channels 98 in the form of grooves formed as circumferential recesses in a planar surface of the disc-shaped second valve body 94 are formed. If the channels 98 between the first valve body 92 and the fluid-tight coupled thereto second valve body 94 are arranged, an annular closed fluid line is formed therebetween, through which a fluidic sample or a mobile phase can be performed.

Der rotierfähig gelagerte zweite Ventilkörper 94 kann relativ zu dem statisch gelagerten ersten Ventilkörper 92 um die Rotationsachse 299 gedreht werden, um unterschiedliche fluidische Kopplungs- bzw. Entkopplungszustände zwischen den einzelnen Anschlussports 96, vermittelt durch die jeweils dazwischen oder überbrückend angeordneten ringförmig geschlossenen Kanalstrukturen 98, auszubilden. Die Querschnittsansicht des Fluidventils 90 in 2 zeigt, dass eine Flussrichtung des Fluids durch die Anschlussports 96 in vertikaler Richtung erfolgt, wohingegen in der Querschnittsansicht eine Flussrichtung des Fluids durch den Ringkanal 98 in einer horizontalen Ebene erfolgt. Indem die Kanäle 98 des Fluidventils 90 alle als geschlossene Ringstrukturen ohne Sacklöcher oder sonstige Blindenden ausgebildet sind, ist ein Ringfluss von Fluid bzw. ein Fluss in parallelen Flusspfaden durch den gesamten Ringkanal 98 ermöglicht, so dass jegliches Totvolumen bzw. vom fluidischen Durchfluss abgekoppeltes Fluid mit den als Ringkanälen ausgebildeten Strukturen vermieden ist.The rotatably mounted second valve body 94 can relative to the statically mounted first valve body 92 around the axis of rotation 299 be rotated to different fluidic coupling or decoupling states between the individual connection ports 96 , mediated by the respectively intermediate or bridging arranged annularly closed channel structures 98 to train. The cross-sectional view of the fluid valve 90 in 2 shows that a flow direction of the fluid through the connection ports 96 in the vertical direction, whereas in the cross-sectional view, a flow direction of the fluid through the annular channel 98 done in a horizontal plane. By the channels 98 of the fluid valve 90 all are designed as closed ring structures without blind holes or other blind ends, is a ring flow of fluid or a flow in parallel flow paths through the entire annular channel 98 allows, so that any dead volume or decoupled from the fluid flow fluid is avoided with the annular channels formed as structures.

3 bis 10 zeigen jeweils Beispiele der Ausgestaltung von ringförmig geschlossenen Kanalstrukturen von Fluidventilen 90 gemäß exemplarischen Ausführungsbeispielen der Erfindung und ein entsprechendes herkömmliches Fluidventil, das vergleichbare fluidische Kopplungszustände ermöglicht, aber unter fluidischen Stagnationszonen in ungespülten Enden einer Kanalstruktur leidet. 3 to 10 each show examples of the design of annularly closed channel structures of fluid valves 90 according to exemplary embodiments of the invention and a corresponding conventional fluid valve that allows comparable fluidic coupling states, but suffers from fluidic stagnation zones in unspurged ends of a channel structure.

In 3 ist ein Fluidventil 90 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel gezeigt, in dem ein ringförmig geschlossener Kanal 98 einen Kreissektor 300 umfänglich einschließt. In einer in 3 gezeigten ersten Stellung dieses Fluidventils 90 ist der den Kreissektor 300 einschließende ringförmig geschlossene Kanal 98 an jeder seiner drei Ecken direkt an einen zugehörigen von drei Anschlussports 96 angeschlossen.In 3 is a fluid valve 90 according to an exemplary embodiment, in which an annularly closed channel 98 a circular sector 300 includes circumferentially. In an in 3 shown first position of this fluid valve 90 is the district sector 300 enclosing annular closed channel 98 at each of its three corners directly to an associated one of three connection ports 96 connected.

In 4 ist das Fluidventil 90 aus 3 nochmals gezeigt, nun allerdings nach einer Rotation des zweiten Ventilkörpers 94 um einen solchen Winkel, dass nun nur genau zwei der drei gezeigten Anschlussports 94 in Fluidverbindung mit dem ringförmig geschlossenen Kanal 98 sind, um eine entsprechende fluidische Kopplung zwischen diesen beiden Anschlussports 96 und eine fluidische Entkopplung des dritten Anschlussports 96 vorzunehmen. In 4 is the fluid valve 90 out 3 shown again, but now after a rotation of the second valve body 94 at such an angle that now only exactly two of the three port ports shown 94 in fluid communication with the annular closed channel 98 are to provide a corresponding fluidic coupling between these two connection ports 96 and a fluidic decoupling of the third connection port 96 make.

5 zeigt einen dritten Schaltzustand des Fluidventils 90 gemäß 3 und 4, in dem durch Ausbilden eines anderen Rotations- bzw. Winkelzustands des zweiten Ventilkörpers 94 gegenüber dem ersten Ventilkörper 92 nunmehr zwei andere der drei Anschlussports 96 fluidisch gekoppelt sind, und der dritte Anschlussport 96 gegenüber diesen fluidisch entkoppelt ist. 5 shows a third switching state of the fluid valve 90 according to 3 and 4 in which by forming a different rotational or angular state of the second valve body 94 opposite the first valve body 92 now two other of the three connection ports 96 are fluidically coupled, and the third port 96 is fluidically decoupled from these.

Der ringförmig geschlossene Kanal 98 gemäß 3 bis 5 realisiert eine ähnliche fluidische Kopplungsfunktion wie ein Hammerkanal 350 in Kombination mit Anschlussports 380 eines in 3 bis 5 vergleichsweise gezeigten herkömmlichen Fluidventils 360, ohne jedoch an fluidischen Stagnationszonen infolge ungespülter Kanalabschnitte des Hammerkanals 350 (siehe Bezugszeichen 370) und zugehöriger Materialverschleppung zu leiden.The ring-shaped closed channel 98 according to 3 to 5 implements a similar fluidic coupling function as a hammer channel 350 in combination with connection ports 380 one in 3 to 5 comparatively shown conventional fluid valve 360 but without fluidic stagnation zones due to unspushed channel sections of the hammer channel 350 (see reference numeral 370 ) and related material carryover.

Wie den Darstellungen des herkömmlichen Fluidventils 360 in 3 bis 5 zu entnehmen ist, ist dort ein Kanal als Hammerstruktur ausgebildet. Wenn der Hammerkanal 350 in die Verbindungsposition gemäß 4 oder 5 mit einer Verbindung von nur zwei der Anschlussports 380 geschaltet ist, bildet ein Arm des Hammers ein Totvolumen (siehe Bezugszeichen 370), das nicht aktiv gespült wird, selbst wenn das System über einen längeren Zeitraum betrieben wird. Selbst ein Spülen mit einem hohen Fluss kann unter ungünstigen Umständen kein vollständiges Ausspülen dieses fluidisch blinden Endes realisieren.As the representations of the conventional fluid valve 360 in 3 to 5 can be seen, there is a channel formed as a hammer structure. If the hammer channel 350 in the connection position according to 4 or 5 with a connection of only two of the connection ports 380 is switched, an arm of the hammer forms a dead volume (see reference numeral 370 ), which is not actively flushed even if the system is operated for an extended period of time. Even a high flow rinse can not fully rinse out this fluidically blind end under unfavorable conditions.

Die erfindungsgemäße Realisierung des Fluidventils 90 gemäß 3 bis 5 hingegen erlaubt eine Implementierung, bei der ebenfalls die beiden fluidischen Verbindungszustände gemäß 4 und 5 möglich sind, ohne dass dort ein ungespültes Totvolumen in dem ringförmig geschlossenen Kanal 98 verbleiben würde. Wenn ein Fluid in diesen ringförmig geschlossenen Kanal 98 eingeführt wird, wird an einem als Zuführport betriebenen Anschlussport 96 das strömende Fluid aufgespalten und fließt dann in zwei fluidisch parallele Zweige zu einem als Abführport betriebenen Anschlussport 96. Während die individuellen Flussraten in den beiden Zweigen unterschiedlich sein können, wird eine Flüssigkeitsbewegung in dem gesamten Kanalvolumen zu einem Zustand führen, in dem der gesamte ringförmig geschlossene Kanal 98 mit der gegenwärtigen Zusammensetzung gefüllt wird.The realization of the fluid valve according to the invention 90 according to 3 to 5 on the other hand, an implementation allows for the two fluidic connection states according to 4 and 5 are possible, without there being an unspulled dead volume in the annularly closed channel 98 would remain. When a fluid enters this annular closed channel 98 is introduced at a port operated as a feed port 96 split the flowing fluid and then flows into two fluidly parallel branches to a port operated as Abführport 96 , While the individual flow rates in the two branches may be different, liquid movement in the entire channel volume will result in a condition in which the entire annularly closed channel 98 filled with the current composition.

6 bis 8 stellen ein Fluidventil 90 gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung einem funktionell entsprechenden herkömmlichen Fluidventil 360 gegenüber, wobei das erfindungsgemäße Fluidventil 90 wiederum im Unterschied zu dem herkömmlichen Fluidventil 360 von ungespülten Kanalabschnitten frei ist. 6 to 8th put a fluid valve 90 According to another exemplary embodiment of the invention, a functionally corresponding conventional fluid valve 360 opposite, wherein the fluid valve according to the invention 90 again unlike the conventional fluid valve 360 is free from unspurged channel sections.

Das Fluidventil 90 gemäß 6 hat einen ringförmig geschlossenen Kanal 98, der durch zwei radial verlaufende Kanalabschnitte 600 und durch zwei mit den radial verlaufenden Kanalabschnitten 600 verbundene Kreisbogenkanalabschnitte 602 gebildet ist, ohne dass dadurch blinde Enden in dem ringförmig geschlossenen Kanal 98 auftreten. 6 zeigt, dass der durch die zwei radial verlaufenden Kanalabschnitte 600 und durch die zwei Kreisbogenkanalabschnitte 602 gebildete ringförmig geschlossene Kanal 98 in der dort gezeigten ersten Stellung an drei Anschlussports 96 anliegt.The fluid valve 90 according to 6 has a closed channel 98 passing through two radially extending channel sections 600 and by two with the radially extending channel sections 600 connected circular arc channel sections 602 is formed, without causing blind ends in the annularly closed channel 98 occur. 6 shows that through the two radially extending channel sections 600 and through the two circular arc channel sections 602 formed annular closed channel 98 in the first position shown there at three connection ports 96 is applied.

In 7 bzw. 8 ist ein zweiter bzw. ein dritter Zustand des Fluidventils 90 gemäß 6 gezeigt, wobei an dem ringförmig geschlossenen Kanal 98 nun jeweils nur genau zwei der Anschlussports 96 anliegen, der jeweils dritte Anschlussport 96 hingegen von dem Kanal 98 fluidisch abgekoppelt ist. In entsprechender Weise wie gemäß 3 bis 5 sind somit durch das erfindungsgemäße Ausbilden eines ringförmig geschlossenen Kanals 98 Totvolumina (siehe Bezugszeichen 370 in 6 bis 8) vollständig vermieden, wie sie bei einem langgestreckten Kanal 650 dem herkömmlichen Fluidventil 360 auftreten.In 7 respectively. 8th is a second or a third state of the fluid valve 90 according to 6 shown, wherein at the annularly closed channel 98 now only exactly two of the connection ports 96 lie, the third port each 96 however, from the channel 98 is fluidically decoupled. In a similar way as according to 3 to 5 are thus by the inventive forming an annularly closed channel 98 Dead volumes (see reference numeral 370 in 6 to 8th ) completely avoided, as with an elongated channel 650 the conventional fluid valve 360 occur.

9 und 10 stellen ein Fluidventil 90 gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung einem entsprechenden herkömmlichen Fluidventil 360 mit entsprechender Fluidkopplungsfunktionalität gegenüber, wobei erfindungsgemäß wieder herkömmlich auftretende Totvolumina durch ungespülte Sacklöcher (siehe Bezugszeichen 370) vermieden sind. Gemäß 9 und 10 bietet wiederum eine ringförmig geschlossene Nut als Kanal 98 den Vorteil des Vermeidens unerwünschter Proben- und/oder Lösungsmittelverschleppung. 9 and 10 put a fluid valve 90 According to another exemplary embodiment of the invention a corresponding conventional fluid valve 360 with corresponding fluid coupling functionality opposite, according to the invention again conventionally occurring dead volumes through unspulled blind holes (see reference numerals 370 ) are avoided. According to 9 and 10 in turn offers a ring-shaped closed groove as a channel 98 the advantage of avoiding unwanted sample and / or solvent carryover.

Die Darstellungen in 9 und 10 beziehen sich auf ein Fluidventil 90, das über einen gewünschten Schaltwinkelbereich 900 hinweg eine Kopplung von zwei mit P1 und P2 bezeichneten Anschlussports 96 sicherstellen soll. In 9 ist gezeigt, dass die Anschlussports 96 mit der Bezeichnung P1 und P2 über den ringförmig geschlossenen Kanal 98 fluidisch miteinander gekoppelt sind. Auch in dem Schaltzustand gemäß 10 erfolgt eine fluidische Kopplung der Anschlussports P1 und P2 miteinander über den ringförmig geschlossenen Kanal 98. Gleichzeitig ist eine Anforderung des in 9 und 10 gezeigten Fluidventils 90, dass in den beiden in 9 und 10 gezeigten Schaltzuständen jeweils eine gewünschte fluidische Kopplung zwischen einzelnen von weiteren Anschlussports 96 mit der Bezeichnung Z1, Z2 und Z3 über einen zusätzlichen Fluidkanal 910 erfolgen soll. Gemäß 9 sollen Z2 und Z3 gekoppelt sein und soll Z1 abgekoppelt sein, wohingegen gemäß 10 Z1 und Z2 miteinander gekoppelt sein sollen und Z3 abgekoppelt sein soll. Bei derartigen Konstellationen entstehen herkömmlich, wie in den Darstellungen eines herkömmlichen Fluidventils 360 in 9 und 10 gezeigt, ungespülte Kanalenden (siehe Bezugszeichen 370). Diese Nachteile sind erfindungsgemäß überwunden, da der ringförmig geschlossene Kanal 98 trotz des Erfordernisses, dass die Winkelerstreckung des ringförmig geschlossenen Kanals 98 über den Abstand zwischen P1 und P2 hinausgeht, in allen Schaltzuständen das Ausbilden von Totvolumina bildenden blinden Kanalabschnitten vermieden ist. The illustrations in 9 and 10 refer to a fluid valve 90 that has a desired switching angle range 900 A coupling of two designated P1 and P2 connection ports 96 should ensure. In 9 is shown that the connection ports 96 with the designation P1 and P2 via the annular closed channel 98 are fluidly coupled together. Also in the switching state according to 10 there is a fluidic coupling of the connection ports P1 and P2 with each other via the annularly closed channel 98 , At the same time, a requirement of in 9 and 10 shown fluid valve 90 that in the two in 9 and 10 shown switching states each have a desired fluidic coupling between each of further connection ports 96 labeled Z1, Z2 and Z3 via an additional fluid channel 910 should be done. According to 9 Z2 and Z3 should be coupled and Z1 should be disconnected, whereas according to 10 Z1 and Z2 should be coupled together and Z3 should be decoupled. In such constellations occur conventionally, as in the illustrations of a conventional fluid valve 360 in 9 and 10 shown, non-flushed channel ends (see reference numerals 370 ). These disadvantages are overcome according to the invention, since the annularly closed channel 98 despite the requirement that the angular extent of the annular closed channel 98 goes beyond the distance between P1 and P2, in all switching states, the formation of dead volumes forming blind channel sections is avoided.

11 zeigt eine schematische Darstellung eines ringförmig geschlossenen Kanals 98 eines Fluidventils gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung ohne Sacklöcher. Wenn ein Fluid an einem mit P1 bezeichneten Anschlussport 96 dem Kanal 98 zugeführt wird, erfolgt eine Aufspaltung des fluidischen Flusses entlang von zwei Teilpfaden. Ein erster Teilfluss F_A geht von dem Anschlussport 96 mit der Bezeichnung P1 zu einem Anschlussport 96 mit der Bezeichnung P2. Ein dazu paralleler zweiter Fluss F_B führt ebenfalls von P1 nach P2. 11 ist zu entnehmen, dass die Flusslänge des Teilflusses F_A kürzer als jene des Teilflusses F_B ist. Um die unerwünschte Verschmierung von einzelnen fluidischen Komponenten der Teilflüsse F_A und F_B aufgrund unterschiedlicher Fließzeiten durch die beiden Teilabschnitte zwischen P1 und P2 zu vermindern, können die Kanalabschnitte des ringförmig geschlossenen Kanals 98 entsprechend der Teilflüsse F_A und F_B mit unterschiedlichen fluidischen Widerständen versehen werden. Der fluidische Widerstand des Teilabschnitts, durch den der Teilfluss F_A fließt, kann insbesondere höher ausgebildet werden als jener des Teilflusses F_B. Dies kann durch einstellen von Kanalbreite bzw. -durchmesser sowie durch die Ausgestaltung der Reibungseigenschaften der Kanalinnenwände erreicht werden. Auch das Implementieren fluidischer Hindernisse, zum Beispiel mechanischer Überstände, in dem kürzeren Kanalabschnitt entsprechend Teilfluss F_A ist möglich. 11 shows a schematic representation of an annular closed channel 98 a fluid valve according to an exemplary embodiment of the invention without blind holes. When a fluid is at a port port labeled P1 96 the channel 98 is supplied, there is a splitting of the fluidic flow along two partial paths. A first partial flow F _A goes from the connection port 96 with the designation P1 to a connection port 96 with the name P2. A parallel second flow F _{B also} leads from P1 to P2. 11 It can be seen that the flow length of the partial flow F _{A is} shorter than that of the partial flow F _B. In order to reduce the unwanted smearing of individual fluidic components of the partial flows F _A and F _B due to different flow times through the two sections between P1 and P2, the channel sections of the annular closed channel 98 be provided with different fluidic resistances corresponding to the partial flows F _A and F _B. The fluidic resistance of the partial section through which the partial flow F _A flows can in particular be made higher than that of the partial flow F _B. This can be achieved by adjusting the channel width or diameter and by the design of the friction properties of the channel inner walls. It is also possible to implement fluidic obstacles, for example mechanical overhangs, in the shorter channel section corresponding to partial flow F _A.

12 zeigt einen nur abschnittsweise ringförmig geschlossenen Kanal 98 gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel hat‘s der Kanal 98 einen Ringabschnitt 1200 und einen zusätzlich sich daran fluidisch unmittelbar anschließenden Sacklochabschnitt 1202. In 12 ist wiederum gezeigt, dass ein erster fluidischer Teilfluss F_A von einem Anschlussport 96 mit der Bezeichnung P1 zu einem Anschlussport 96 mit der Bezeichnung P2 durch einen Teil des Ringabschnitts 1200 und anschließend durch den Sacklochabschnitt 1202 erfolgt. Ein zweiter Teilfluss F_B fließt durch einen anderen, nämlich den verbleibenden, Teil des Ringabschnitts 1200 und anschließend durch den Sacklochabschnitt 1202 zu dem Anschlussport 96 mit der Bezeichnung P2. Da der Sacklochabschnitt 1202 an seinem Ende mit dem Anschlussport 96 mit der Bezeichnung P2 zusammenfällt, ist hier trotz des Vorsehens eines Sacklochabschnitts 1202 kein Totvolumen gebildet. 12 shows a only partially closed annular channel 98 according to another exemplary embodiment of the invention. In this embodiment, it's the channel 98 a ring section 1200 and an additionally immediately adjacent thereto fluidly blind hole section 1202 , In 12 is again shown that a first fluidic flow part F _A of a port 96 with the designation P1 to a connection port 96 designated P2 by a portion of the ring section 1200 and then through the blind hole section 1202 he follows. A second partial flow F _B flows through another, namely the remaining, part of the ring section 1200 and then through the blind hole section 1202 to the connection port 96 with the name P2. Since the blind hole section 1202 at its end with the connection port 96 coincides with the name P2, is here despite the provision of a blind hole section 1202 no dead volume formed.

Der ringförmig geschlossene Kanal 98 muss nicht notwendigerweise vollständig in einer einzigen Ebene gebildet sein, das heißt zum Beispiel eine ringförmig geschlossene Nut in einer Oberfläche des zweiten Ventilkörpers 94 sein, die an den ersten Ventilkörper 92 dichtend angrenzt. Stattdessen kann der Kanal 98 zumindest abschnittsweise im Inneren eines Ventilkörpers verlaufen. Es ist auch möglich, dass der zumindest abschnittsweise ringförmig geschlossene Kanal 98 zumindest abschnittsweise als Nut auf der Seite des Rotorventilkörpers gebildet ist, welche dem anderen Ventilkörper abgewandt ist.The ring-shaped closed channel 98 does not necessarily have to be formed completely in a single plane, that is, for example, an annularly closed groove in a surface of the second valve body 94 be attached to the first valve body 92 sealingly adjacent. Instead, the channel can 98 at least partially extend inside a valve body. It is also possible that the at least partially annularly closed channel 98 at least partially formed as a groove on the side of the rotor valve body, which faces away from the other valve body.

13 zeigt eine Querschnittansicht eines Fluidventils 90 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Hier ist gezeigt, dass sich der ringförmig geschlossene Kanal 98 in unterschiedlichen Ebenen in dem zweiten Ventilkörper 94 erstreckt. Der Ringfluss ist somit durch einen Nutabschnitt an einer Kontaktoberfläche zwischen zweitem Ventilkörper 94 und erstem Ventilkörper 92 und einem lumenartigen Kanal im Inneren des zweiten Ventilkörpers 94, der gemeinsam mit der Nut den Ring bildet, ausgebildet. 13 shows a cross-sectional view of a fluid valve 90 according to an exemplary embodiment of the invention. Here it is shown that the annular closed channel 98 in different planes in the second valve body 94 extends. The ring flow is thus through a groove portion on a contact surface between the second valve body 94 and first valve body 92 and a lumen-like channel in the interior of the second valve body 94 , which forms the ring together with the groove formed.

14 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem der ringförmig geschlossene Kanal 98 durch viaartige oder anschlussportartige Abschnitte in dem zweiten Ventilkörper 94 sowie durch zwei Oberflächennuten an gegenüberliegenden Hauptflächen des zweiten Ventilkörpers 94 gebildet ist. Eine Abdichtung des gemäß 14 oberen Nutabschnitts wird durch einen Hilfskörper 1400 bewirkt. 14 shows a further embodiment of the invention, wherein the annularly closed channel 98 by via-like or connection-port-like sections in the second valve body 94 and by two surface grooves on opposite major surfaces of the second valve body 94 is formed. A seal of according to 14 upper groove portion is by an auxiliary body 1400 causes.

13 und 14 zeigen somit, dass der fluidische Kurzschluss durch den ringförmig geschlossenen Kanal 98 nicht in der Schaltebene liegen muss. 13 and 14 thus show that the fluidic short circuit through the annular closed channel 98 does not have to lie in the switching plane.

15 zeigt eine Draufsicht eines Fluidventils 90 gemäß noch einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. In diesem Fall ist der ringförmig geschlossene Kanal 98 an einen Zuführport 1500 zum Zuführen eines Fluids ununterbrochen angeschlossen, und hat einen Ringabschnitt 1200 und einen Weiterleitungsabschnitt 1502 zum Weiterleiten des Fluids an einen gewünschten der Anschlussports 96. Durch Schalten des Fluidventils 90 kann der Weiterleitungsabschnitt 1502 in Fluidverbindung mit einem jeweiligen der Anschlussports 96 gebracht werden. 15 shows a plan view of a fluid valve 90 according to yet another exemplary embodiment of the invention. In this case, the annular closed channel 98 to a feed port 1500 connected continuously for supplying a fluid, and has a ring section 1200 and a forwarding section 1502 for passing the fluid to a desired one of the connection ports 96 , By switching the fluid valve 90 can the forwarding section 1502 in fluid communication with a respective one of the connection ports 96 to be brought.

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. It should be noted that the term "comprising" does not exclude other elements and that the "on" does not exclude a plurality. Also, elements described in connection with different embodiments may be combined. It should also be noted that reference signs in the claims should not be construed as limiting the scope of the claims.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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US 3376694 [0003]

Claims

Fluid valve ( 90 ), in particular for a sample separation device ( 10 ) for separating at least one sample component of a fluidic sample, wherein the fluid valve ( 90 ) comprises: a first valve body ( 92 ), which has a plurality of connection ports ( 96 ) for fluidically connecting a respective fluidic component component ( 20 . 30 . 40 ) having; a second valve body ( 94 ), which has at least one channel ( 98 ) for fluidically coupling at least two of the connection ports ( 96 ) having; wherein the first valve body ( 92 ) and the second valve body ( 94 ) are movable relative to each other such that by means of relative movement of the valve body ( 92 . 94 ) to each other different fluidic coupling or decoupling states between the plurality of connection ports ( 96 ) and the at least one channel ( 98 ) are adjustable; wherein at least one of the at least one channel ( 98 ) is formed at least partially annularly closed.

Fluid valve ( 90 ) according to claim 1, wherein the at least one channel ( 98 ) at least in sections as a groove in a surface of the second valve body ( 94 ) than inside the second valve body ( 94 ) integrated lumen, and / or as a plurality of different levels of the second valve body ( 94 ) extending and interconnected channel sections is formed.

Fluid valve ( 90 ) according to claim 1 or 2, wherein the first valve body ( 92 ) and the second valve body ( 94 ) are translationally displaceable relative to each other.

Fluid valve ( 90 ) according to claim 1 or 2, wherein the first valve body ( 92 ) and the second valve body ( 94 ) are rotationally rotatable relative to each other.

Fluid valve ( 90 ) according to one of claims 1 to 4, wherein one of the first valve body ( 92 ) and the second valve body ( 94 ) is stationary relative to one laboratory system and the other of the first valve body ( 92 ) and the second valve body ( 94 ) is movable relative to the laboratory system.

Fluid valve ( 90 ) according to one of claims 1, 2, 4 or 5, wherein the at least one at least partially annularly closed channel ( 98 ) in at least one switching state, at least two connection ports ( 96 ), which is at a substantially same radial distance from an axis of rotation of the movable valve body (FIG. 94 ) are located.

Fluid valve ( 90 ) according to any one of claims 1, 2, 4, 5 or 6, wherein the at least one at least partially annularly closed channel ( 98 ) in at least one switching state, at least two connection ports ( 96 ), which at different radial distances from a rotational axis of the movable valve body ( 94 ) are located.

Fluid valve ( 90 ) according to one of claims 1, 2, 4, 5 to 7, wherein one of the at least two connection ports ( 96 ) substantially centrally on an axis of rotation of the movable valve body ( 94 ) is located.

Fluid valve ( 90 ) according to one of claims 1 to 8, wherein the at least one at least partially annularly closed channel ( 98 ) in at least a part of the switching states of the fluid valve ( 90 ), in particular in each switching state of the fluid valve ( 90 ), extending over a larger angular range than an angular distance between the means of at least partially annularly closed channel ( 98 ) connection ports to be fluidically coupled ( 96 ).

Fluid valve ( 90 ) according to one of claims 1 to 9, wherein at least one of the at least one channel ( 98 ) is at least partially formed annularly closed such that in at least one of switching or transition states, a connecting path between the at least two of the plurality of connection ports ( 96 ) is at least partially formed from at least two fluidly parallel partial sections, wherein these partial sections of the sections at least partially annularly closed channel ( 98 ).

Sample Separator ( 10 ) for separating at least one sample component of a fluidic sample, wherein the sample separation device ( 10 ) a fluid valve ( 90 ) according to one of claims 1 to 10.

Sample Separator ( 10 ) according to claim 11, comprising a sample injector ( 40 ) for injecting the sample into a mobile phase in a separation path between a pump ( 20 ) for moving the mobile phase and a separation column ( 30 ) for separating different fractions of the sample in the mobile phase, wherein by moving the first valve body ( 92 ) and the second valve body ( 94 ) relative to one another the fluid valve ( 90 ) is switchable to the sample from the sample injector ( 40 ) into the separation path.

Sample Separator ( 10 ) according to claim 11 or 12, selected from the group consisting of a microfluidic measuring device, a life science device, a Liquid chromatography apparatus, an HPLC, a gas chromatography apparatus, a supercritical fluid chromatography apparatus, an electrophoresis apparatus, and a gel electrophoresis apparatus.

Sample Separator ( 10 ) according to one of claims 11 to 13, further comprising at least one of the features: a detector ( 50 ) for detecting separate fractions of the sample; a pump ( 20 ) for moving a mobile phase; a sample injector ( 40 ) for injection of the sample into a mobile phase; a separation column ( 30 ) for separating different fractions of the sample; a sample fractionator ( 60 ) for fractionating the separated sample components; an electrophoresis mechanism for the electrophoretically driven propagation of a mobile phase and a sample in the mobile phase.

Method for operating a fluid valve ( 90 ) according to one of claims 1 to 10, in particular for operating a sample separation device ( 10 ) for separating at least one sample component of a fluidic sample, the method comprising: relatively moving the first valve body ( 92 ) and the second valve body ( 94 ) such that at least a part of the plurality of connection ports ( 96 ) by the at least one at least partially annularly closed channel ( 98 ) is fluidically coupled; Passing a fluid between these connection ports ( 96 ) such that the fluid forms the at least one annularly closed channel ( 98 ) flows through completely.

Method according to claim 15, wherein the fluid between these connection ports ( 96 ) is guided in such a way that at least two divided fluid flows between these connection ports ( 96 ) by the at least one at least partially annularly closed channel ( 98 ).

A method according to claim 16, wherein partial sections of the at least one at least partially annularly closed channel (16) are assigned to the individual divided fluid streams. 98 ), in particular by the adaptation of their shape, their length and / or their cross-section, are configured such that different flow times of the fluid streams in the subsections are at least partially compensated.