DE1193277B - Schaltgetriebe zum Vorschub des Fraktions-sammlers eines Saeulenchromaten und zur Steuerung der Eluatausfluss-Ventile - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

GOIn

Deutschem.: 421-4/16

Nummer: 1193 277

Aktenzeichen: C28162IXb/421

Anmeldetag: 12. Oktober 1962

Auslegetag: 20. Mai 1965

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltgetriebe zum Vorschub des Fraktionssammler eines Säulenchromaten und zur Steuerung der Eluatausfluß-Ventile, beruhend auf einer vom Durchflußvolumen abhängigen Impulsgabe.

Die üblichen Geräte zur Zweiphasen-Adsorptionstrennung mit Aufnahme von Fraktionen weisen zahl- · reiche Nachteile auf, zu deren Beseitigung eine Reihe von Einrichtungen sowie Maßnahmen vorgeschlagen wurden, die häufig für bestimmte Arbeitsarten ausschlaggebend sind.

Grundsätzlich handelt es sich vor allem um zweierlei technische Probleme, einerseits um die Notwendigkeit, eine angemessen hohe, gleichmäßige Durchflußgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten, bzw. optimale Bedingungen zur Trennung auf der Säule in entsprechenden Zeitabständen zu erzielen, andererseits um die Notwendigkeit, Fraktionen von angemessener Größe nach einem zweckmäßigen System zu entnehmen.

Die Notwendigkeit der Aufrechterhaltung einer womöglich entsprechend hohen gleichmäßigen Durchflußgeschwindigkeit, bzw. die Erzielung von optimalen Bedingungen zur Trennung auf der Säule in angemessenen Zeitabständen, fordert die Schaffung geeigneter Pumpen, die im einfachsten Falle eine konstante Minutenmenge in die Kolonne liefern, ohne Rücksicht auf ihre hydraulischen Widerstände, die sich häufig in ziemlich weiten Grenzen ändern. Bisher wurde der Regelung der Pumpenleistung im Hinblick auf Drücke, die die Kolonne oder andere Teile der Apparatur gefährden können, nicht genügend Beachtung geschenkt. Es wird gewöhnlich das primitivste Verfahren angewendet, wo die Regelung darin besteht, daß die Pumpe im demjenigen Augenblick außer Tätigkeit gesetzt wird, in dem der Druck die vorgeschriebenen Grenzen erreicht und so lange außer Tätigkeit bleibt, bis der Druck in der gewünschten Weise absinkt.

Das Volumenverfahren, welches in der Regel durch die Verwendung von Siphons verschiedener Größe verwirklicht wird, ist in seiner einfachen Ausführung nur wenig genau. Eine genauere Ausführung dieses Verfahren, z. B. durch Füllung der Gefäße mittels eines Außlaßventils, das durch einen Mechanismus betätigt wird, der die gefüllten Gefäße an verschiedenen Stellen mittels Kontakten oder photoelektrisch feststellt, erfordert eine komplizierte Einrichtung.

Die Schwierigkeiten der oben angeführten Einrichtungen werden durch die erfindungsgemäße Einrichtung beseitigt, welche Impulse zum Austausch Schaltgetriebe zum Vorschub des Fraktionssammlers eines Säulenchromaten und zur
Steuerung der Eluatausfluß-Ventile

Anmelder:

Ceskoslovenskä akademie ved., Prag

Vertreter:

Dipl.-Ing. K. Siebert, Patentanwalt,

Stamberg (Obb.), Ahneidaweg 12

Als Erfinder benannt:
Dr. Jiri Hrdina, Prag

Beanspruchte Priorität:

Tschechoslowakei vom 18. Oktober 1961 (6161)

der zur Aufnahme der Fraktionen bestimmten Gefäße und zu anderen Eingriffen in Abhängigkeit von der Hubzahl der Pumpe aussendet. Es entfällt daher vollkommen eine empfindliche und komplizierte Einrichtung zur Messung des Volumens der durchfließenden beweglichen Phase.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ende der Welle eines in eine auf der Hauptwelle der Mikropumpe angeordneten, eingängigen Schnecke eingreifenden Schnekkenrades Nockenscheiben befestigt sind, mit welchen Kontaktsätze zusammenarbeiten, und am anderen Ende der Welle eine eingängige Schnecke angebracht ist, die in ein Schneckenrad eingreift, auf dessen Welle Nockenscheiben vorgesehen sind, in welche ein einziger in Vertikalrichtung verschiebbarer Kontaktfedersatz eingreift, und auf dieser Welle sich ferner ein Rad befindet, das mit einem Gegenrad im Eingriff steht, auf dessen durch die Deckplatte der Einrichtung hindurchragenden Welle ein Rad angeordnet ist, welches mit einem Doppelrad im Eingriff steht, in welches ein Rad eingreift, auf dessen Welle sich eine mit einer Zeitskala versehene Nockenscheibe befindet, mit welcher ein Kontaktsatz zusammenwirkt.

Die Messung wird von der Pumpe selbst als Nebenfunktion außer ihrer Hauptfunktion ausgeführt, welch letztere in der Sicherung eines gleichmäßigen Durchflusses der beweglichen Phase durch

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die Kolonne oder durch eine andere Arbeitseinrich- einer Minute mehrere Schaltvorgänge, in gleichen

tang besteht, ohne Rücksicht auf störende und oder verschiedenen Intervallen, ausgeführt werden

schwer zu beherrschende, durch ein Programm fest- sollen. Die Welle 3 trägt an ihrem anderen Ende eine

zusetzende Faktoren, wie z. B. Änderung der hydrau- eingängige Schnecke 8, die in ein Schneckenrad 9

lischen Widerstände, als Folge von pH-Schwankungen 5 eingreift. Dieses Rad weist sechzig Zähne auf, so daß

oder Konzentrationen, Temperataren oder der me- seine Welle 10 eine Umdrehung je Stunde ausführt,

chanischen Absetzung des Kolonneninhalts u. dgl. Auf dieser Welle sind mehrere Nockenscheiben 11

Die grundlegende. .Förderfunktion und insbeson- angebracht, in welche ein einziger Kontaktsatz 12

dere die Meßfunktion vollführen mit Genauigkeit eingreift. Je nachdem, wohin der Kontaktsatz in

hauptsächlich Kolbenpumpen mit einer Schieber- io Richtung des Doppelpfeiles gestellt wird, sendet er

steuerung oder mit einer Ventilsteuerung und zwang- Impulse aus, die durch die Anzahl der Einschnitte

läufiger Ventilbewegung. in den einzelnen Nockenscheiben gegeben sind. Es

Das Gerät, dessen Funktion in der Aussendung können Bruchteile einer Stunde sein, z. B. 1 Stunde, von Impulsen zur Bewegung eines Sammlers oder 30 Minuten, 20 Minuten, 15 Minuten, 10 Minuten, einer anderen Vorrichtung (z. B. eines Mehrwege- 15 6 Minuten, 5 Minuten, 3 Minuten, 2 Minuten, bzw. hahnes zum Austauch von Puffern, Einrichtung zur können sie für besondere Zwecke auch ungleich-Änderung der Arbeitstemperatur, des den ganzen mäßig verteilt sein. Auf der Welle befindet sich Vorgang beendigenden Impulses, der Impulse zum ferner ein Rad 13, welches mit einem Gegenrad 14 Austausch der photometischen Zonen der Auswerte- im Eingriff steht, dessen Welle durch die obere Deckeinrichtung, Umschaltung mehrerer Kolonnen usw.) 20 platte der Einrichtung hindurchtritt und auf der ein in Abhängigkeit von der durchfließenden Menge be- Rad 17 angeordnet ist, welches, im Falle es sich um steht, kann in den verschiedensten Formen ausgeführt die Aussendung von Impulsen mit längeren Interwerden, sowohl bezüglich der Zahl und Art der Be- ' vallen, jedoch kürzeren als 24 Stunden, handelt, in fehle, die nicht nur in der üblichen Form von Stoß- ein Rad 16 eingreift, mit dem ein Rad 15 im Eingriff impulsen, sondern auch in der Form einer zusammen- 25 steht, auf dessen Welle sich eine Nockenscheibe 18 hängenden Funktion erfolgen können, als auch um befindet, mit welcher ein Kontaktsatz 19 zusammendas Gerät als Einzweckgerät oder als Universalgerät wirkt.

zu gestalten und schließlich auch im Hinblick auf die Für 24 Stunden übersteigende Zeitintervalle kann Art und Weise, in welcher die Information übertragen eine zusätzliche Zeiteinstell-Impulseinrichtang verwird (elektrisch, mechanisch, hydraulisch u. dgl.). 30 wendet werden, die in F i g. 2 schematisch dargestellt

Durch die vorliegende Erfindung ist das media- ist. Diese zusätzliche Einrichtung wird durch nicht

nische Gerät derart beschaffen, daß durch Einschal- gezeichnete Schraubenverbindungen mit ihrer Grund-

tung einer oder mehrerer Zwischenübersetzungen mit platte 21 an die Deckplatte der Haupteinrichtung

Leichtigkeit ein hoher Grad universaler Verwendbar- angeschlossen, wobei ein in der zusätzlichen Einrich-

keit in weiten Grenzen der Zeitintervalle von 35 tang vorgesehenes Rad 22 in das Rad 15 eingreift.

Sekunden bis zu Standen und sogar mehrtägigen Das Rad 22 ist ein Wechselrad und ist mit seiner

Intervallen und, falls erforderlich, auch für eine Welle an ein Rad 23 angeschlossen, welches mit

größere Anzahl von einzuschaltenden Stromkreisen einem großen Rad 24 im Eingriff steht. Dieses Rad

erzielt werden kann. führt eine Umdrehung während 2 bzw. 4 bzw.

Für 24 Standen übersteigende Zeitintervalle ist an 40 8 Tagen aus, je nach der Anzahl der Zähne des aus-

der Deckplatte der Einrichtung eine weitere, zusatz- wechselbaren Rades 22. Gemeinsam mit dem Rad

liehe Zeiteinrichtung mit ihrer Grundplatte ange- 24 drehen sich mehrere in ähnlicher Weise wie die

schlossen. Die Zeiteinrichtang enthält ein Wechsel- Nockenscheibe 18 angeordnete Nockenscheiben 25.

rad, dessen Welle an ihrem oberen Ende ein weiteres Mit diesen Nockenscheiben arbeiten Kontaktsätze 26

Rad trägt, das mit einem Rad im Eingriff steht, an 45 zusammen. Es ist ersichtlich, daß mittels dieser ein-

dessen Welle Nockenscheiben angeordnet sind, in fachen Einrichtungen mannigfaltige Möglichkeiten

welche Kontaktbündel einragen. einer Zeiteinstellung von Intervallen der Ordnung

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der einiger Sekunden bis zu mehrtägigen Intervallen er-

erfindungsgemäßen Einrichtung schematisch dar- zielt werden können,

gestellt. 50 Die durch die Einrichtung ausgesandten Impulse

F i g. 1 zeigt die Einrichtung, die für Bruchteile sind durch die Länge der Einschnitte in den Nockeneiner Stunde und für ganze Standen, bis zu 24 Stan- scheiben und die Drehgeschwindigkeit der entspreden, bestimmt ist; chenden Nockenscheiben gegeben. Für diejenigen

Fig.2 zeigt die zusätzliche Zeiteinstelleinrichtung Zwecke, bei welchen eine zu große Länge der Im-

für längere Zeitabschnitte als 24 Standen. 55 pulse störend wirken könnte, können die Impulse

Eine auf der Hauptwelle einer im Laufe von durch Serienschaltung der einzelnen Kontaktsätze 2 Sekunden eine Umdrehung ausführenden Mikro- verkürzt werden. In der Regel ist dies jedoch nicht pumpe aufgesetzte, eingängige Schnecke 1 steht mit erforderlich, da beinahe alle baukastenartigen Geräte einem dreißig Zähne aufweisenden Schneckenrad 2 des beschriebenen Komplexes derart eingerichtet im Eingriff, so daß die die Nockenscheiben 4 und 5 60 sind, daß sie nur einen einzigen Zyklus auf einen tragende Welle 3 eine Umdrehung je Minute aus- beliebig langen Impuls hin auslösen. Falls eine führt. In die Nocken 4 und 5 greifen Kontaktsätze 6 Wiederholung des Vorganges erforderlich ist, muß und 7 ein, von deren Impulse entweder einzeln oder vor einem neuen Impuls eine einige Sekunden in Kombinationen (z. B. zur Verkürzung der Impuls- dauernde Pause verstreichen. Falls jedoch trotzdem dauer auch bei einem genügend breiten Ausschnitt 65 eine Verkürzung der Impulse mittels einer Serienin der Nockenscheibe) entnommen werden können. schaltung erforderlich wäre, kann eine praktisch be-Jede Nockenscheibe kann auch mehrere Ausschnitte liebige Verkürzung des Impulses, sogar auf Bruchaufweisen, wenn es erforderlich ist, daß im Laufe teile einer Sekunde, dadurch erreicht werden, daß

als letztes Glied der Kette von seriengeschalteten Kontakten das Kontaktpaar 6, 7 verwendet wird, wobei die Einschnitte in den Nockenscheiben so gestellt werden müssen, daß die Momentauslösungen der Kontakte voneinander tatsächlich nur um den geforderten Bruchteil einer Sekunde entfernt sind.

Eine selbstverständliche Bedingung für eine solche Verkürzung der Impulse durch Serienschaltung der Kontakte ist, daß sich dieselben zeitlich überdecken. Dies kann durch eine entsprechende Einstellung der erforderlichen Nockenscheiben leicht erzielt werden. Nichtsdestoweniger liegt bei der Verwendung der Einheiten eines Systems, bei welchem es auf die Länge der Impulse nicht ankommt, ein Vorteil darin, daß in diesem Falle keine Rücksicht auf die gegenseitige zeitliche Orientierung der Nockenscheiben genommen zu werden braucht.

Ein wichtiger Umstand, der bedeutsam die Anwendung des beschriebenen Prinzips beeinflußt, ist die Tatsache, daß der Verlauf des chromatischen Vorganges vor allem durch die Menge der durchflossenen beweglichen Phase gegeben ist. Der Zeitabschnitt, während dessen dies erfolgt, ist bei weitem weniger bedeutsam als die durchflossene Menge selbst. Es wird deshalb auch in Fällen, wo es im Grenzfall zur Unterbrechung des Vorganges durch Stillegung der Pumpe kommt, der Gesamtverlauf des Vorganges nicht wesentlich geändert. Dies steht im vollkommenen Gegensatz zu jenem Falle, in welchem z. B. das Sammeln der Fraktionen nach dem Zeitprinzip erfolgen würde, unabhängig davon, wie und ob die Pumpe arbeitet.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann nicht nur in Abhängigkeit von der Hubzahl der Pumpe, sondern auch in Abhängigkeit von dem Verlauf anderer Größen verwendet werden, die fließend oder intermittierend anwachsen, z. B. in Abhängigkeit von der durch ein Uhrwerk oder einen Elektromotor u. dgl. angezeigten Zeit oder von einem Verlauf, z. B. einer Änderung der Temperatur, Radioaktivität, optischer Größen u. a., die z. B. durch einen Servomechanismus übertragen werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltgetriebe zum Vorschub des Fraktionssammlers eines Säulenchromaten und zur Steuerung der Eluatausfluß-Ventile, beruhend auf einer vom Durchflußvolumen abhängigen Impulsgabe, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ende der Welle eines in eine auf der Hauptwelle der Mikropumpe angeordneten, eingängigen Schnecke (1) eingreifenden Schneckenrades (2) Nockenscheiben (4, 5) befestigt sind, mit welchen Kontaktsätze (6, 7) zusammenarbeiten, und am anderen Ende der Welle eine eingängige Schnecke (8) angebracht ist, die in ein Schnekkenrad (9) eingreift, auf dessen Welle Nockenscheiben (11) vorgesehen sind, in welche ein einziger, in Vertikalrichtung verschiebbarer Kontaktfedersatz (12) eingreift, und auf dieser Welle (10) sich ferner ein Rad (13) befindet, das mit einem Gegenrad (14) im Eingriff steht, auf dessen durch die Deckplatte (27) der Einrichtung hindurchragenden Welle ein Rad (17) angeordnet ist, welches mit einem Doppelrad (16) im Eingriff steht, in welches ein Rad (15) eingreift, auf dessen Welle sich eine mit einer Zeitskala versehene Nockenscheibe (18) befindet, mit welcher ein Kontaktsatz (19) zusammenwirkt.

2. Schaltgetriebe nach Anspruch 1 mit einer Einrichtung für Langzeiteinstellungen, dadurch gekennzeichnet, daß an der Deckplatte (27) der Einrichtung mit ihrer Grundplatte (21) eine weitere zusätzliche Zeiteinstelleinrichtung angeschlossen ist, deren in das Rad (15) eingreifendes Austauschrad (22) an einer Welle befestigt ist, an deren oberem Ende sich ein Rad (23) befindet, welches mit einem Rad (24) im Eingriff steht, an dessen Welle Nockenscheiben befestigt sind, mit welchen Kontaktsätze (26) zusammenarbeiten.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1069 904,
902;
USA.-Patentschriften Nr. 2894202, 2761 655.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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