DE2049877A1

DE2049877A1 - Trennvorrichtung für Gemische von gas- oder dampfförmigen Stoffen, insbesondere zur Abtrennung des Trägergases bei der Gaschromatographie

Info

Publication number: DE2049877A1
Application number: DE19702049877
Authority: DE
Inventors: Curt Dipl.-Phys. Dr. 2820 Platjenwerbe Brunnee
Original assignee: Varian Mat GmbH
Current assignee: Varian Mat GmbH
Priority date: 1970-10-10
Filing date: 1970-10-10
Publication date: 1972-04-13
Also published as: GB1364703A; FR2109974A6

Description

Bremen, den 29. September 1970 Sch/B.

Anmeldung zum Patent und Hilfsgebrauchsmuster

ANMELDER: Varian MAT GmbH., Bremen

BEZEICHNUNG: Trennvorrichtung für Gemische von gas- oder dampfförmigen Stoffen, insbesondere zur Abtrennung des Trägergases bei der Gaschromatographie

Zusatz zu Patent .·

(Patentanmeldung P 19 19 460.6)

KENNWORT: Va Glasspalt

JOURNAL-NR.: 70.58

20381S/1274

Trennvorrichtung für Gemische von gas- oder dampfförmigen Stoffen, insbesondere zur Abtrennung des Trägergases bei der Gaschromatographie. Zusatz zu Patent._eo... (Patentanmeldung P 19 19 460.6)

Die Erfindung bezieht sich auf eine Trennvorrichtung für Gemische von gas- oder dampfförmigen Stoffen, bestehend aus einer vom Gemisch durchströmten langgestreckten Trennkammer mit einem Einlaß für vorwiegend viskose Strömung, einem Abstrom-Auslaß für vorwiegend molekulare Strömung in Form eines langgestreckten Spaltes von vorzugsweise einstellbarer Spaltweite und einem Nutzstrom-Auslaß für vorzugsweise viskose Strömung, insbesondere zur Abtrennung ds Trägergases bei der Gaschromatographie,

nach Patent , Anspruch 2 (Patentanmeldung

P 19 19 460.6 vom 17. April 1969).

Im Hauptpatent wird der als Abstrom-Auslaß dienende Spalt durch eine ring- oder spiralförmige Schneide begrenzt, zu der ein Gegenkörper mit ebener, zylindrischer- oder kegelförmiger Fläche in einen der gewünschten Spaltweite entsprechenden Abstand gebracht wird. Erfindungsgemäß läßt sich die Trennwirkung des Abstrom«Auslasses

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dadurch merklich verbessern, daß der Spalt von zwei gegeneinander gerichteten Schneiden begrenzt wird. Dadurch lassen sich Beeinträchtigungen der Molekularströmung durch Wandstöße, wie sie bei der großflächigen Spaltbegrenzung nach dem Hauptpatent auftreten, weitgehend ausschließen.

Eine für die Herstellung und Justierung besonders vorteilhafte Anordnung erhält man, indem zur Bildung der vorzugsweise aus Glas bestehenden Trennkammer und ihres Abstrom-Auslasses ein Gehäusegrundteil mit langgestreckter, durch eine geschliffene Randfläche begrenzter Wanne vorgesehen ist, deren Öffnung durch einen der geschliffenen Randfläche dichtend anliegenden Verschlußkörper bis auf Spaltweite verschließbar ist. Der Grundkörper erfordert, abgesehen von der leicht mit hoher Präzision herstellbaren Schleiffläche, keine hohen Herstellungsgenaiigkeiten, während zur Bildung des Abstrom-Auslasses einfache, leicht mit der erforderlichen Genauigkeit herstellbare, der geschliffenen Randfläche dichtend anliegende Verschlußkörper Verwendung finden können. Die Spaltweite kann dabei durch Verschiebungen.des Verschlußkörpers auf der geschliffenen Randfläche der Wanne einstellbar sein» Man kann den Verschlußkörper aus zwei, auf der· geschliffenen Randfläche aufliegenden Verschluß-

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körperteilen mit in der Kontaktfläche liegenden, gegeneinander gerichteten Schneiden bilden; es kann aber auch eine Schneide durch eine angeschliffene Kante der Öffnung der Trennkammer gebildet werden, -während sich die andere Schneide am Verschlußkörper befindet.

Vorzugsweise besteht der Gehäusegrundteil aus einem Rohr, das an den Enden einer der Spaltlänge entsprechenden Strecke nach der gleichen Seite abgewinkelt ist und an der der Abwinkelrichtung abgewandten Seite, die Öffnung und die Randfläche der Wanne bildend, mit einer einheitlichen Schliffläche als Kontaktfläche für den ein- oder zweiteiligen Verschlußkörper versehen ist.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einigen Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigt

Fig. 1 eine rohrförmige Trennkammer nach der Erfindung in einem Mittellängsschnitt der Fig. 2,

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie 2—2 der Fig. 1,

Fig ο 3 eine Draufsicht zu Fig„ 1,

Fig ο 4 eine wannenförmige Trennkammer mit einem

schneidenförmigen Verschlüßkörper in einem

Längsschnitt nach :der- Linie ^;4-4'der Fig. · 5,

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1' Fig« 5 einen Querschnitt nach der Linie 5-5 der

Fig. 4,

Fig. 6 eine Draufsicht zu Fig. 4_f

Fig. 7 eine Trennkammer ähnlich Fig. 4, jedoch mit einem aus zwei Schneidenkörpern bestehenden

Verschlußkörper, in einem Längsschnitt nach der Linie 7-7 der Fig. 8.

Fig. 8 einen Querschnitt nach der Linie 8-8 der Fig. 7,

Fig. 9 eine Draufsicht zu Fig. 7,

Fig. 10 eine Trenn-kammer ähnlich Fig. 7, wobei jedoch der Grundkörper rohrförmig ausgebildet ist, in einem Längsschnitt nach der Linie 10-10 der Fig. 11,

Fig. 11 einen Querschnitt nach der Linie 11-11 der

Fig. 10, und

Fig. 12 eine Draufsicht zu Fig. 10, mit zur Seite gerückten Verschlußkörperteilen»

In der Zeichnung ist von der Trennvorrichtung nur die Trennkammer K mit ihrem Einlaß E, ihrem Abstrom—Auslaß A und ihrem Nutζstrom-Auslaß N dargestellt. In allen Ausführ ungsformen wird der spaltförmige Abstrom-Auslaß A von zwei gegeneinander gerichteten Schneiden 20,21 begrenzt.

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In der ersten, in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform wird die Trennkammer K von einem Rohr 22 gebildet, dessen Längecfer Länge L des Spaltes A entspricht. Zur Bildung des Spaltes ist das Rohr über seine ganze Länge durch Aufschleifen mit einer keilförmigen Öffnung 23 versehen. Die Enden des Rohres sind durch Stirnplatten 24,24 verschlossen. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere zur Herstellung aus Metall, das die insbesondere für den Abstrom-Auslaß A erforderliche hohe Genauigkeit der Oberflächenbearbeitung für die Innenwandung des Rohres 22 und die Keilflächen der Öffnung 23 ermöglicht.

Fig„ 4,5 und 6 zeigen eine Anordnung, in der die Herstellung des Spaltes A nur durch die Bearbeitung ebener Flächen bestimmt wird. Eine solche Bauweise ist insbesondere auch für die Herstellung aus Glas geeignet, das wegen seiner guten Eigenschaften für der Substanzanalyse dienende Apparate in vielen Fällen zu bevorzugen ist. In dieser wie auch in den Ausführungsformen nach Fig. 7 bis 12 ist die Trennkammer K wannenförmig ausgebildet und die Öffnung der Wanne wird durch eine geschliffene Randfläche begrenzt, deren Öffnung durch einen dieser Randfläche dichtend anliegenden Verschlußkörper bis auf Spaltweite verschließbar ist.

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Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 bis 6 besteht die Trennkammer K aus einer Wanne 2'6 an der Oberseite eines blöckförmigen Gehäusegrundteiles 27, der Kanäle zur Bildung des Einlasses E und des Nutzstrom-Auslasses N an den beiden Enden der Wanne 26 aufweist» Die Randfläche 28 der Wanne 26 ist hochgradig plan geschliffen. Zur Bildung des Abstrom-Auslasses oder Spaltes A liegt der Randfläche 28 ein plattenförmiger, an seiner Unterseite plan geschliffener einteiliger Verschlußkörper 29 auf, dessen eine Längskante zur Bildung der Schneide 21 keilförmig angeschliffen ist, so daß die Schneide 21 in der Kontaktfläche 28 liegt. Die Segenschneide 20 wird durch die angeschliffene Kante zwischen der der Schneide 20 gegenüberliegenden Seitenwandung der Wanne 26 und der Randfläche 28 gebildet. Die Öffnung der Wanne mit der Weite W wird durch Einstellung des Verschlußkörpers 29 bis auf die gewünschte Spaltweite w verschlossen.

Bei der in Fig« 7 bis 9 dargestellten Ausführungsform besteht der Verschlußkörper aus zwei, auf der geschliffenen Randfläche 28 aufliegenden Verschlußkörperteilen 31, 32 mit in der Kontaktfläche 28 liegenden, gegeneinander gerichteten Schneiden 20,21 zur Bildung des Spaltes A. Die Einstellung der Spaltweite erfolgt mit Feineinstellmitteln

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üblicher Art, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind.

Es hat sich herausgestellt, daß man mit einer vom Einlaß E zum Nutzstrom-Auslaß N abnehmenden Spaltweite w des Abstrom-Auslasses A wesentlich verbesserte Ergebnisse durch höheren Trenneffekt im Vergleich zu einer konstanten Spaltweite erzielen kann» Die Spaltweite w ist über die ganze Länge L des Abstrom-Auslasses A so klein, daß überall eine molekulare Strömung durch den Spalt gewährleistet ist.

In der Zeichnung sind die Spaltweiten übertrieben groß dargestellt. Beispielsweise beträgt die Weite ¥ der durch das . Abschleifen gewonnenen langgestreckten Wannenöffnung von der Länge L etwa 0,5 mm, während die Spaltweite w zwischen den Schneiden 20,21 so eingestellt wird, daß sie beispielsweise am Einläßende 10 /um und am Auslaßende nur noch 5 /um beträgt.

Für eine Herstellung aus Glas ist besonders eine Konstruktion nach Fig. 10 bis 12 geeignet, bei welcher der Gehäusegrundteil aus einem Rohr 33 besteht, das an den Enden einer der Spaltlänge L entsprechenden Strecke nach einer Seite abgewinkelt und zur Bildung der wannenförmigen Trennkammer K an der den Abwinkelungen (Einlaß E und Nutzstrom-

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Auslaß N) abgewandten Seite, die Öffnung und die Randfläche 34 der Wanne 35 bildend, mit einer einheitlichen ebenen Schlifflache versehen ist. In der Draufsicht nach Fig. 12 sind die Verschlußkörper 31,32 der Deutlichkeit halber in zurückgezogener Lage dargestellt.

Im Rahmen der Erfindung sind noch mancherlei Abänderungen und andere Ausführungen möglich; so könnte beispielsweise die Randfläche 28 der wannenförmigen Trennkammer K statt • eben zylindrisch ausgebildet sein und als Dichtfläche für auf ihr verschiebbare, ebenfalls zylindrisch geschliffene Verschlußkörper dienen. Der Verschlußkörper kann aus mehr als zwei parallelen Teilen, zwei oder mehr parallele -- ^ Spaltfe ,begrenzend, bestehen.

- Patentansprüche -

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Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Trennvorrichtung für Gemische von gas- oder dampfförmigen Stoffen, bestehend aus einer vom Gemisch durchströmten langgestreckten Trennkammer mit einem Einlaß für vorwiegend viskose Strömung, einem Abstrom-Auslaß für vorwiegend molekulare Strömung in Form eines langgestreckten Spaltes von vorzugsweise einstellbarer Spaltweite und einem Nutzstrom-Auslaß für vorzugsweise viskose Strömung, insbesondere zur Abtrennung des Trägergases bei der Gaschromatographie, nach Patent ,

Anspruch 2, (Patentanmeldung P 19 19 460.6 vom

17. April 1969), dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (Abstrom-Auslaß A) von zwei gegeneinander gerichteten Schneiden (20,21) begrenzt ist.(Fig. 1 bis 12)

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Trennkammer (K) und ihres Abstrom-Auslasses (A) ein Gehäusegrundteil (27, 33) mit einer langgestreckten, durch eine geschliffene Randfläche (28,34) begrenzten Wanne (26, 35) vorgesehen ist, deren Öffnung durch einen der geschliffenen Randfläche (28, 34) dichtend anliegenden Verschlußkörper ( 29; 31,32) bis auf Spaltweite (w) verschließbar ist. (Fig. 4 bis 12)

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3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusegrundteil aus einem Rohr (33) besteht, das an den Enden einer der Spaltlänge (L) entsprechenden Strecke nach der gleichen Seite abgewinkelt ist und an der der Abwinkelrichtung abgewandten Seite, die Öffnung und die Randfläche (34) der Wanne (35) bildend, mit einer einheitlichen Schlifflache versehen ist. (Fig, 10-12)

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußkörper aus zwei, auf der geschliffenen Randfläche (28, 34) aufliegenden Verschlußkörperteilen (31, 32) mit in der Kontaktfläche liegenden, gegeneinander gerichteten Schneiden (20, 21) besteht. (Fig. 7 bis 12)

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Randfläche (28, 34) eben ist. (Fig. 4 bis 12)

6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltweite (w) durch Verschiebungen des Verschlußkörpers (29; 31,32) auf der geschliffenen Randfläche (28, 34) der Wanne (26, 35) einstellbar ist. (Fig. 4 bis 12)

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7ο Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schneide (21) durch die angeschliffene Kante der Öffnung der Trennkammer-Wanne (26) gebildet wird, während sich die andere Schneide (20) am Verschlußkörper (29) befindet» (Fig. 4 bis 6)

ο Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennkammer und ihre beiden Schneiden (20, 21) aus Glas bestehen.

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