DE1922553C3

DE1922553C3 - Umschaltventil zur Auswahl der zu analysierenden Proben für die Prozeßchromatographie

Info

Publication number: DE1922553C3
Application number: DE19691922553
Authority: DE
Inventors: Friedhelm 7501 Linkenheim Mueller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-05-02
Filing date: 1969-05-02
Publication date: 1974-10-17
Also published as: JPS4814209B1; DE1922553B2; DE1922553A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Umschaltventil mit geringem Totvolumen zur Auswahl der von tinem Prozeßchromatographen nacheinander zu inalysierenden Proben.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 259 605 ist ein !notorisch angetriebenes Mehrwegegasventil bekannt, l>ei dem zwei Scheiben dichtend gegeneinandergepreßt werden, Die Scheiben sind um einen gemeinsamen Mittelpunkt gegeneinander verdrehbar, und an die eine Scheibe sind die umzuschaltenden Gasleitungen auf einem Kreis liegend angeschlossen, während die andere Scheibe mit kreisbogenförmig angeordneten Kanälen Versehen ist, die gegenüber der Oberfläche der erstgenannten Scheibe offen sind. Bei einer von einem Antriebsmotor ausgelösten Drehbewegung der Scheibe mit den Kanälen werden unterschiedliche Verbindungen zwischen den Oasleitungen hergestellt.

Als Umschaltventile sind außerdem Schieber bekannt, bei denen die Schieberzunge, mit der die Umschaltungen durchgeführt werden, zwischen zwei die Gasanschlüsse aufweisenden Platten verschiebbar ist. Zur Herstellung der Verbindungen weist sie eine Mehrzahl von Bohrungen, darunter auch SchrSgbohrungen, auf. Schließlich ist es bei Dosierventilen bekannt, eine das zu dosierende Volumen aufnehmende Scheibe zwischen zwei Dichtung» cheiben anzubringen, die von einer Spannvorrichtung gegen-

xa einandergepreßt werden. Die Betätigung erfolgt mittels eines Klinkenrades. Ein solches Dosierventil kann jedoch nicht zur Umschaltung von Gaswegen eingesetzt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

möglichst einfaches und kompaktes Umschaltventil zur Auswahl der von einem Prozeßchromatographen nacheinander zu analysierenden Ρκ-ber. anzugeben, bei dem von dem obenerwähnten Konstruktionsprinzip der dichtend aneinandergepreßten, um einen

gemeinsamen Mittelpunkt gegeneinander verdrehbaren Scheiben Gebrauch gemacht wird, wobei eine Scheibe die umzuschaltenden Anschlußleitungen auf einem Kreis liegend enthält. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß von drei federnd gegeneinander verspannten Scheiben die erste Scheibe nur die auf dem Kreis angeordneten Anschlußleitungen für die Probenströme aufnimmt, die zweite Scheibe über ein Klinkenrad am Umfang drehbar ist und eine von der Mitte schräg nach außen zum Kreis der Austrittsöffnungen der Anschlußleitungen verlaufende Schrägbohrung aufweist und die dritte Scheibe mit einer Mittelbohrung für den zur Dosiervorrichtung führenden Anschluß versehen ist.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprächen gekennzeichnet.

Auf diese Weise ergibt sich für den genannten Anwendungsfall eine sehr einfane Konstruktion. Es kann eine große Anzahl von Proben nacheinander untersucht werden. Infolge des geringen Totvolumens wird die Messung nicht verfälscht.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles der Zeichnung im folgenden näher beschrieben.

Fig. 1 ist eine auseinandergezogene Darstellung der drei Scheiben der neuen Vorrichtung. Die oberste Scheibe 1 besitzt eine Mittelbohrung Ml und an ihrer Oberseite Ol schließt sich dichtend das Ende einer Leitung Si an. Diese Leitung wird mit einem Dosierventil (nicht näher dargestellt), das in einem Analysator eingebaut ist, verbunden. Die Oberscheibe 1 besteht aus Metall, z. B. V4A-Stahl.

Unterhalb der Oberscheibe 1 befindet sich die Mittelscheibe 2, die in der Mitte mit einer Ausnehmung M 2 geringer Tiefe versehen ist. Diese Ausnehmung M2 liegt im zusammengebauten Zustand aller drei Scheiben 1, 2 und 3 direkt unterhalb der Mittelbohrung Ml der Oberscheibe 1. Von der Ausnehmung Ml führt eine Schrägbohrung SB geringeren Durchmessers zu der Unterseite t/2 der Mitteleo scheibe 2. Die öffnung 4 dieser Schrägbohrung SB auf der Unterseite t/2 beschreibt bei einer Drehung der Mittelscheibe 2 einen Kreis. Auf den Umfang der Mittelscheibe 2 ist ein Klinkenrad K aufgepreßt, welches mittels einer Klinke KL, die pneumatisch

6s bewegbar ist, in Drehungen zu versetzen ist. Dabei dreht sich die öffnung 4 der Schrägbohrung SB mit. Das Klinkenrad K und die Mittelscheibe 2 können aus einem einzigen Stück bestehen, wobei als Material

ein Kunststoffmaterial gewählt wird, z. B. glasfaserverstärktes, vorvercJichtetes Tetrafluoräthylen. Andererseits kann der kreisförmige Mittelteil der Mittelscheibe 2 aus Kunststoffmaterial bestehen und das Klinkenrad aus Metall.

Unterhalb der Mittelscheibe 2 ist die ebenfalls kreisförmige Unterscheibe 3 angeordnet. Auf einem Kreis 5 um den Mittelpunkt M3 dieser Unterscheibe 3 sind in regelmäßigen Abständen Bohrungen B1 bis B12 angeordnet, die die Unterscheibe 3 durchdringen. Auf der Unterseite E/3 sind die öffnungen der Bohrungen öl bis B12 mit Anschlußleitungen A 1 bis A12 verbunden, die mit den verschiedenen zu analysierenden Probenströmen beaufschlagt werden können. Der Kreis 5, den die Bohrungen Bl bis B12 auf der Oberseite O3 der Unter scheibe 3 bilden, hat den gleichen Durchmesser wie der Kreis, den die Öffnung 4 auf der Unterseite U2 der Mittelscheibe 2 bei Drehung der Mittelscheibe 2 besrrhreibt. Der Durchmesser der öffnung 4 der Schrägbohrung SB entspricht dabei m etwa dein Durchmesser der Öffnungen der Bohrungen Bl bis B12.

Mach Fig. 2 sind die drei Scheiben 1, 2 und 3 übereinander in einem federnden Rahmen R eingespannt. Das Klinkenrad K um die Mittelscheibe 2 lieg: innerhalb dieses Rahmens, während die Klinke KL zum Antrieb der Mittelscheibe 2 nicht dargestellt ist. Der Rahmen R ist federnd ausgebildet und preßt die drei Scheiben I, 2 und 3 dichtend auf-iinander. Dabei ist die Federkraft des Rahmens R derart gewählt, daß die Mittelscheibe 2 noch ausreichend leicht bewegt werden kann. Das Kunststoffmaterial, aus dem die Mittelscheibe 2 hergestellt ist, dient gleichzeitig zur Dichtung der Flächen der benachbarten Scheiben.

In der F i g. 2 ist die Schrägbohrung SB durch die Mittelscheibe 2 in der Stellung dargestellt, in der die

ίο öffnung 4 über der öffnung der Bohrung Bl durch die Unterscheibe 3 steht. In diesem Fall ist ein Gasströmungsweg vom Anschluß A 7 über die Bohrung BT, die Schrägbohrung SB, die Mittelbohrung Ml zur Leitung Sl und damit zu einem Dosierventil im

t5 Analysator frei. Wird die Mittelscheibe 2 über das Klinkenrad K in eine andere Stellung bewegt, so steht ζ. B. die Öffnung 4 der Schrägbohrung SB über der Bohrung Bl. Bevor ehie neue Dosierung vorgenommen wird, wird der n..^;ie Weg von der BoIirung B1 durch die Schrägbohrung SB, die Mittelbohrung A/l und die Leitung Sl mit dem Probenstrom gespült.

Da die beschriebene Vorrichtung keine elektrischen Teils für die Bewegung der Mittelscheibe 2 aufweist

as und die Dichtung über das Kunststoffmaterial der Mittelscheibe 2 erfolgt, kann die Vorrichtung auf Temperaturen von etwa 150° C erwärmt werden, ohne daß dabei Mangel in der Dichtheit bzw. Beweglichkeit auftreten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Umschaltventil mit geringem Totvolumen zur Auswahl der in einem Prozeßchromatographen nacheinander zu analysierenden Proben unter Verwendung von dichtend aneinandergepreßten, um einen gemeinsamen Mittelpunkt gegeneinander verdrehbaren Scheiben, deren eine die umzuschaltenden Anschlußleitungen auf einem Kreis angeordnet aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß von drei federnd gegeneinander verspannten Scheiben (1, 2, 3) die erste Scheibe (Unterscheibe 3) nur die auf dem Kreis (5) angeordneten Anschlußleitungen (Al bis /112) für die Probenströme aufnimmt, die zweite Scheibe (Mittelschefbe 2) über ein Klinkenrad (K) am Umfang drehbar ist und eine von der Mi Uc schräg nach außen zum Kreis der Austrittsöffnungen (Bl bis B12) der Anschlußleitungen verlaufende Schrägbohrung (SB) aufweist und die dritte Scheibe (Oberscheibe 1) mit einer Mittelbohrung (Ml) für den zur Dosiervorrichtung führenden Anschluß (51) versehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (1 bis 3) in einem in sich federnden Rahmen (R) untergebracht sind.

3. Vorfchtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelscheibe (2) aus Kunststoff besteht, welcher die Flächen zwischen der anliegende.i Obf- und Unterscheibe (1 und 3) abdichtet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelscheibe (2) aus einem kreisförmigen Kunststoffinnenteil besteht, auf den das Klinkenrad (K) aus Metall aufgezogen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenteil und das Klinkenrad (K) der Mittelscheibe (2) aus einem einzigen Kunstsioffteil bestehen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoff glasfaserverstärkte, vorverdichtetes Tetrafluoräthylen verwendet ist.