DE2554869A1

DE2554869A1 - Fluidhandhabungs- und -probenentnahmevorrichtung

Info

Publication number: DE2554869A1
Application number: DE19752554869
Authority: DE
Inventors: Gary Wayne Howell; Danahey Ryan
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1974-12-05
Filing date: 1975-12-05
Publication date: 1976-06-16
Also published as: FR2293706B1; CA1067791A; GB1480010A; JPS5733547B2; FR2293706A1; JPS5183585A; US3951167A

Description

5. Dezember 1975 IP-0052

E. I. DU PONT DE NEMOURS AND COMPANY

lOth and Market Streets» Wilmington, Delaware I9898,

V. St. A.

Fluidhandhabungs- und -Probenentnahmevorrichtung

Es ist bekannt, daß für analytische Geräte eine einfache, zuverlässige und einfach zu wartende Mehrventilanordnung benötigt wird. Das Kernstück vieler analytischer Systeme, insbesondere chemischer Analysatoren, die in den letzten Jahren so starke Verbreitung gefunden haben, ist eine Vorrichtung zur Handhabung von Fluid. Diese Vorrichtung ist so konzipiert, daß sie genaue Mengen von Probenflüssigkeit zusammen mit genauen Mengen verschiedener Puffer- oder Verdünnungsmittel in die Kammern einspritzen. Von vorrangiger Bedeutung bei diesen Vorrichtungen ist eine Genauigkeit, mit der kleine Mengen von Fluid gehandhabt werden können. Wesentlich für ihre Genauigkeit ist dabei zum Teil die Pumpanordnung und zum Teil die Ventilanordnung.

Die Ventilanordnungen, die bei den ursprünglichen Versionen solcher analytischer Geräte verwendet wurden, waren oft komplizierte, teuere Geräte, die eine erhebliche Wartung und Instandsetzung erforderten. Als sich die Genauigkeit dieser Vorrichtungen erhöhte, wurde mehr Gewicht auf die Konstruktion zuverlässiger, wartungsfreier Systeme gelegt, die sowohl kostengünstig als auch leicht instandzuhalten -sind.

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Eine typische Fluidhandhabungsvorrxchtung ist in US-PS 3 612 360 beschrieben. Diese bekannte Vorrichtung weist eine Kolbenpumpe in Verbindung mit einer Mehrzahl getrennter Kolben-Ventile auf. Ein solches System arbeitet zwar in brauchbarer Weise, jedes Ventil besteht jedoch aus einer großen Anzahl von Teilen, die mit hoher Präzision aus einem geeigneten Material, wie z. B. korrosionsbeständigem Stahl, gearbeitet werden müssen. Ein solches System ist äußerst teuer, und seine Wartung und Reparatur erfordert einen erheblichen Aufwand an Zeit und Mittel.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Fluidhandhabungsvorrichtung, die präzise arbeitet, einfach aufgebaut ist und einfach zu warten ist. Sie enthält

a) ein Gehäuse;

b) einen Hauptkanal in dem Gehäuse, dessen erstes Ende an einer Pumpenöffnung in der Oberfläche des Gehäuses endet;

c) einen Auslaßkanal in dem Gehäuse, dessen erstes Ende an einer Einlaß/Auslaß-Öffnung in der Oberfläche des Gehäuses endet;

d) einen ersten Ventilaufbau mit

1. einem ersten Ventilsitz, der sich in dem Gehäuse befindet und erste und zweite, in geringem Abstand voneinander angeordnete öffnungen aufweist, wobei die erste öffnung mit dem zweiten Ende des Hauptkanals und die andere öffnung mit dem zweiten Ende des Auslaßkanals verbunden ist;

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2. Einrichtungen, die eine erste Kaitimer bilden und mit dem ersten Ventilsitz zur Bildung einer leckdichten ersten Kammer zusammenwirken, die die erste und zweite Öffnung des ersten Ventilsitzes verbindet;

3. einer ersten Verschlußeinrichtung die in der ersten Kammer verschiebbar gelagert ist und eine elastische Fläche besitzt, um mit dem ersten Ventilsitz in Eingriff zu stehen, und

4. ersten Einrichtungen, die dazu dienen, die elastische Fläche der ersten Verschlußeinrichtung in Berührung mit dem ersten Ventilsitz zu bewegen, um dadurch die Verbindung zwischen der ersten und zweiten Öffnung des ersten Ventilsitzes zu unterbrechen, und

e) wenigstens eine zweite Ventilanordnung mit

1. einem zweiten Ventilsitz, der sich in dem Gehäuse befindet und zwei in geringem Abstand voneinander angeordnete Öffnungen aufweist;

2. einem zweiten Kanal, der eine Öffnung des zweiten Ventilsitzes mit dem Hauptkanal verbindet;

3. einem Einlaßkanal, der die andere Öffnung des zweiten Ventilsitzes mit einer Einlaßöffnung verbindet, die sich in der Oberfläche des Gehäuses befindet;

4. Einrichtungen, die eine zweite Kammer bilden, und mit dem zweiten Ventilsitz zur Bildung einer leckdichten zweiten Kammer zusammenwirken, die die Öffnungen des zweiten Ventilsitzes verbindet;

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5. zweiten Verschlußeinrichtungen, die in der zweiten Kammer verschiebbar gelagert sind und eine elastische Fläche aufweisen, um mit dem zweiten Ventilsitz in Eingriff zu stehen, und

6. zweiten Einrichtungen, die dazu dienen, die elastische Fläche der zweiten Verschlußeinrichtungen in Berührung mit dem zweiten Ventilsitz zu bewegen, um die Verbindung zwischen den öffnungen des zweiten Ventilsitzes zu unterbrechen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weisen die die Kammer bildenden Einrichtungen flexible Membranen auf, die auf ihrem Umfang mit dem Gehäuse verbunden sind und mit den Ventilsitzen zur Bildung der leckdichten Kammern zusammenwirken. Vorzugsweise befindet sich jeder Nebenkanal unmittelbar gegenüber einem anderen Nebenkanal und enthält die erste Ventilanordnung der Mehrventilanordnung eine dritte öffnung in ihrem Ventilsitz, die sich innerhalb des Umfangs der ersten Membran befindet, jedoch relativ weit von den ersten und zweiten öffnungen angeordnet ist. Die Ventilanordnung enthält ferner eine Begrenzungseinrichtung, die mit der ersten Membran zusammenwirkt und den Umfangsbereich der Membran in Berührung mit dem Ventilsitz preßt und das Ausmaß der ersten Kammer in der Weise begrenzt, daß sie nur die erste und zweite öffnung verbindet. Die Begrenzungseinrichtung ist jedoch elastisch befestigt, so daß sie sich unter ausreichend hohem Druck zurückzieht und die erste Kammer so erweitert, daß diese die dritte öffnung umfaßt.

Diese Mehrventilanordnung wird bei einer Fluidhandhabungsvorrichtung verwendet, die außerdem eine Sonde enthält, die mit einer Einlaß/Auslaß-Öffnung der Ventilanordnung über ein flexibles Rohr verbunden ist, sowie eine Mehrzahl zwei-

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ter Fluidquellen, die über geeignete Röhren mit den Einlaßöffnungen der Ventilanordnung verbunden sind. Es ist eine Pumpe beigeordnet, die mit der Pumpenöffnung verbunden ist. Die erste Einrichtung zum Bewegen der Membran ist ferner im Ruhezustand so angeordnet, daß die erste Ventilanordnung im Ruhezustand geöffnet ist, und die zweite Einrichtung zum Bewegen der Membran ist im Ruhezustand so angeordnet, daß die zweite Ventilanordnung im Ruhezustand geschlossen ist. Bei dieser Ausführungsform besteht im Ruhezustand ein Verbindungsweg zwischen der Pumpe und der Sonde und sind die zweiten Kanäle, die von der Mehrventilanordnung zu den Quellen des zweiten Fluids führen, im Ruhezustand geschlossen.

Die Arbeitsweise und die Vorteile der Erfindung werden in Verbindung mit der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in einer Seitenansicht eine Ausführungsform der Fluxdhandhabungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, wobei eine Ausführungsform der Pumpe im Querschnitt dargestellt ist;

Fig. 2 in Draufsicht die Mehrventilanordnung von Fig. 1;

Fig. 3 im Querschnitt und von der Seite das Gehäuse, das bei den Mehrventilanordnungen der Figuren 1 und 2 verwendet wird;

Fig. 4 im Querschnitt und von vorne das Gehäuse, das bei der Mehrventilanordnung der Figuren 1, 2 und 3 verwendet wird, und

Fig. 5 im Querschnitt und in Vergrößerung das Gehäuse und die dazugehörende Ventilanordnung, die bei der Mehrventil anordnung der vorausgehenden Figuren verwendet werden.

Die Figuren 1 und 2 zeigen die Fluidhandhabungsvorrichtung mit einer Mehrventilanordnung 11, die allgemein ein Gehäuse 12, eine erste Ventilanordnung, die insgesamt mit 15 bezeichnet ist, und eine Mehrzahl zweiter Ventilanordnungen, die insgesamt mit 16 bezeichnet sind, aufweist. Eine bewegliche Sonde 17 ist über ein biegsames Rohr 18 und ein Einlaß/Auslaß-Rohr 13 mit dem Auslaßkanal 27 verbunden. Es ist ferner eine Quelle für das zweite Fluid vorhanden, die insgesamt mit 19 bezeichnet ist. Diese Quelle weist einen Behälter 20 für das zweite Fluid auf, der mit den Einlaßrohren 14 über eine Einrichtung 21 zum Entfernen von Gasblasen und Verbindungsleitungen 22 und 23 verbunden ist. Mit dem Gehäuse der Mehrventilanordnung ist ferner eine Pumpe verbunden, die insgesamt mit 24 bezeichnet ist.

Das Gehäuse 12 ist in den Figuren 3 und 4 im Schnitt gezeigt. Dieses Gehäuse kann aus jedem geeigneten Material, wie z. B. korrosionsbeständigem Stahl oder Aluminium, hergestellt werden. Es kann jedoch aus Kunststoff hergestellt werden, z. B. aus einem Acrylkunststoff, wodurch die Kosten gesenkt werden. Es enthält einen Hauptkanal 25, dessen erstes Ende bei einer Pumpenöffnung 26 endet, und einen Auslaßkanal 27, dessen erstes Ende bei einer Einlaß/Auslaß-Öffnung 28 endet. Beide. Öffnungen befinden sich in der Oberfläche des Gehäuses. In dem Gehäuse befindet sich ferner eine erste Blindaussparung 29, deren Boden einen Ventilsitz 30 mit ersten und zweiten Öffnungen 31, 32 aufweist, die einen geringen Abstand voneinander haben. Die Öffnung 31 ist mit dem zweiten Ende des Hauptkanals 25 verbunden, und die Öffnung 32 ist mit dem zweiten Ende des Auslaßkanals 27 verbunden.

In dem Gehäuse befindet sich ferner eine Mehrzahl von zweiten Blindaussparungen 33, von denen jede in einem zweiten

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Ventilsitz 34 endet. Jeder zweite Ventilsitz weist zwei Öffnungen 35, 36 auf, die sich in geringem Abstand voneinander befinden. Nebenkanäle 35' sind paarweise gegenüberliegend vorgesehen, um jede der Öffnungen 35 mit dem Hauptkanal 25 zu verbinden. Es ist ferner eine Mehrzahl von Einlaßkanälen 37 vorgesehen, deren eine Enden mit den Öffnungen 36 und deren andere Enden mit den Einlaßöffnungen 38, die sich in der Oberfläche des Gehäuses befinden, verbunden sind. Das Gehäuse enthält schließlich eine zusätzliche Blindaussparung 39, die bei dieser Ausführungsform konisch ist. Eine Pumpenöffnung 36 befindet sich am Boden dieser zusätzlichen Blindaussparung 39.

Der innere Aufbau des Ventils ist in Fig. 5 gezeigt. Die übrigen Bereiche des ersten Ventilsitzes 30 sind mit der Oberseite des Gehäuses 12 verbunden. Der erste Ventilsitz enthält eine Einrichtung, die eine erste Kammer bildet und in der dargestellten Ausführungsform eine flexible erste Membran 40 aufweist, die durch einen Kragen 42 auf ihrem Umfang in Berührung mit dem ersten Ventilsitz gehalten wird, Bei der dargestellten Ausführungsform besitzen die Aussparungen 29 und der Kragen 42 ein Gewinde, so daß der Kragen in die Blindaussparung eingeschraubt werden kann und mittels einer Ringleiste 43 die Membran 40 in Berührung mit dem Ventilsitz drückt. Innerhalb des Kragens 42 befindet sich eine Begrenzungseinrichtung mit einer Absperrvorrichtung 44 mit einer Ringleiste 45 und einer Aussparung 54. Die Ringleiste 45 ist konzentrisch mit der Ringleiste 43 und befindet sich innerhalb dieser. Sie wird durch eine Feder 46 gegen die Membran 40 gedrückt. Die Ringleiste 45 hat einen solchen Durchmesser, daß sich die ersten und zweiten Öffnungen 31, 32 des ersten Ventilsitzes innerhalb von ihr befinden.

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Die erste flexible Membran 40 wirkt mit dem Ventilsitz zur Bildung einer leckdichten ersten Kammer 47 zusammen, die die ersten und zweiten öffnungen 31,31 des ersten Ventilsitzes verbindet. Die Begrenzungseinrichtung begrenzt das Ausmaß dieser Kammer in der Weise, daß sie in ihrem Normalzustand nur die erste und zweite öffnung miteinander verbindet und keine Verbindung zwischen der ersten und zweiten öffnung und der dritten öffnung 48 des ersten Ventilsitzes herstellt. In dem Gehäuse 12 befindet sich ferner ein Überdruckkanal 49, dessen eines Ende mit der dritten öffnung 48 in dem ersten Ventilsitz und dessen anderes Ende mit einer Abflußöffnung 50 in der Oberfläche des Gehäuses verbunden ist.

Die Feder 46 wirkt mit der Absperrvorrichtung 44 und dem Kragen 42 zusammen, um die Ringleiste 45 in Berührung mit der flexiblen Membran 40 zu drücken. Wenn jedoch der Druck in der ersten Kammer einen bestimmten Wert überschreitet, zieht sich die Absperrvorrichtung 44 unter Zusammendrükken der Feder 46 zurück, so daß sich die erste Kammer 47 erweitert und nicht nur die erste und zweite öffnung 31, 32, sondern auch die dritte öffnung 48 des ersten Ventilsitzes umfaßt. Dieser Mechanismus schafft ein Druckentlastungssystem. Wenn sich ein genügender Fluiddruck in dem System aufbaut, wird die Begrenzungseinrichtung gezwungen, sich zurückzuziehen, und wird der Fluiddruck durch den Durchfluß von Fluid durch den Druckentlastungskanal 49 in einen Abfluß (nicht gezeigt) vermindert, anstatt daß die Membran 40 zerreißt.

Die erste Ventilanordnung enthält ferner eine erste Einrichtung 51 zum Bewegen der Membran 40 in der Weise, daß die Verbindung zwischen der ersten und zweiten öffnung 31, 32 des ersten Ventilsitzes durch Zusammenfallen der

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sie verbindenden Kammer unterbrochen wird. Bei der dargestellten Ausführungsform besitzt diese erste Bewegungseinrichtung eine Magnetspule mit einer beweglichen Stange 52 die mittels eines Verbindungsstutzens 53 an der Membran mit der ersten Membran 40 verbunden ist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Magnetspule so angeordnet, daß die Membran 40 im abgeschalteten Zustand der Magnetspule von den Aussparungen 31 und 32 weggezogen wird und eine ausgeprägte Kammer 47 bildet, die die beiden öffnungen verbindet. Das Ausmaß dieser Kammer ist durch den Durchmesser des Flansches 45 begrenzt, sowie durch das Ausmaß, bis zu dem die Basis der Aussparung 54 das Zurückziehen des Endes des Stutzens 53 durch die Stange 52 zuläßt.

Die zweite Ventilanordnung besteht aus einer zweiten flexiblen Membran 55, die auf ihrem Umfang mittels eines Ringflansches 56, der die Membran gegen den zweiten Ventilsitz drückt, mit diesem zweiten Ventilsitz verbunden ist. Die Membranen 55 und ebenso die Membran 40 können aus jedem geeigneten flexiblen, inerten Material hergestellt werden, z. B. Neopren. Die flexible Membran wirkt mit dem zweiten Ventilsitz bei der Bildung einer leckdichten zweiten Kammer zusammen, die die erste und zweite öffnung 35, 36 des zweiten Ventilsitzes miteinander verbindet. Der Flansch 56 ist mit einer Magnetspule 57 verbunden, die die zweite Einrichtung zum Bewegen der zweiten Membran bildet. Die zweite Einrichtung zum Bewegen der zweiten Membran besteht ebenfalls aus einer Absperrvorrichtung 58 mit einer Stange 59, die mit einem Stutzen 60 zusammenwirkt, der Teil der flexiblen Membran ist. Die Absperrvorrichtung 58 wirkt mit dem Kolben 61 der Magnetspule 57 zusammen und wird durch die Feder 62 belastet. In ihrem normalen, abgeschalteten Zustand ist die Magnetspule so angeordnet, daß die flexible Membran gegen den zweiten Ventilsitz gedrückt wird. Im

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. 40'

Ruhezustand ist also die Kammer, die die öffnungen 35 und ■■ 36 verbindet, geschlossen. Die Magnetspule 57 kann jedoch erregt werden, um den. mittleren Bereich der Membran zurückzuziehen, und eine Kammer zu bilden, die die öffnungen 35 und 36 verbindet, so daß zweites Fluid aus seiner Quelle 19 durch die Einlaßleitungen 37 und über einen Nebenkanal ^ 35' in den Hauptkanal 25 gezogen werden kann.

Eine Ausführungsform der gesamten Flüssigkeit-Probeentnahme-Anordnung ist in Fig. 1 gezeigt. Die Mehrventilanordnung der Figuren 2, 3 und 5 ist in der Darstellung an der Pumpenanordnung 24 befestigt. Die im Querschnitt gezeigte Pumpe weist eine Halterung 90 auf, die die Pumpe und den Antrieb für die Pumpe trägt. Die Pumpe selbst weist einen Zylinder 41 auf, der an seinem oberen Ende ein Außengewinde besitzt. Die Unterseite 92 der Mehrventilanordnung 11 besteht aus einer Aussparung 93, die ein Innengewinde besitzt und an der Pumpe angreift. Diese Aussparung ist erhaben (etwa 2 Grad), wie es in Fig. 3 gezeigt ist, so daß zwischen dem Pumpenzylinder und der Kante der konischen Aussparung 39 eine Abdichtung gebildet wird. Alternativ kann auch eine mit einem Außengewinde versehene Unterseite mit dem Pumpenzylinder dadurch verbunden werden, daß ein drehbarer Kragen mit Innengewinde verwendet wird. An der Unterseite des Zylinders 91 befindet sich eine Kappe 64, die durch Schrauben 65 mit dem Zylinder verbunden ist. Durch den Zylinder 91 läuft eine Kolbenstange 68, deren eines Ende durch ein Lager 69 verschiebbar in der Halterung 90 gelagert ist. Die Kolbenstange 68 ist verschiebbar innerhalb des Zylinders 91 gelagert und durch O-Ringe 66 und 73 und einen Abstandring 67 in leckdichter Verbindung mit dem Zylinder gehalten. Am anderen Ende der Kolbenstange 68 befindet sich ein Kappenaufbau 70, der in einer konischen Kappe 71 endet. Die konische Oberfläche der Kappe 71 ist so ausgestaltet, daß

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sie mit der konkaven Aussparung 39 in der Unterseite des Mehrventilgehäuses 12 eingreift. Durch die O-Ringe 72 und 73 ist die Kolbenstange 68 verschiebbar, jedoch leckdicht innerhalb des Zylinders 91 gelagert. Durch Zurückziehen der Kolbenstange 68 kann in Abhängigkeit davon, welches Ventil in der Mehrventilanordnung geöffnet ist, Fluid durch die Sonde 17 oder aus der Quelle der zweiten Flüssigkeit 20 angesaugt werden.

Zum Zurückbewegen der Kolbenstange in den Zylinder 91 kann jeder geeignete Mechanismus verwendet werden. Bei der dargestellten Ausführungsform ist jedoch eine Stange 74 mittels Kugellager 75, 75' und Verschlußscheiben 76, 76' in dem Hohlraum der Halterung 90 gelagert. Das Kugellager 75' ist in einem Lagergehäuse 94 gehalten, das mit der Halterung 90 verbunden ist. Die Stange 74 kann durch einen Riemen 77, der auf eine Riemenscheibe 78 wirkt, die am einen Ende der Stange befestigt ist, gedreht werden. Der Mechanismus des Riemenantriebs, im allgemeinen ein Motor, ist nicht gezeigt. Die Stange 74 ist eine Gewindestange, die mit einem Gewindejoch 79 in Eingriff steht. Die Einzelheiten des Jochs 79 werden hier nicht beschrieben, da sie nicht.Teil der Erfindung sind. Im allgemeinen besteht das Joch jedoch aus einem Gewindelager, das an dem Joch befestigt ist und durch das Gewinde an der Stange 74 angreift. Das Joch 79 dient zum Verschieben der Kolbenstange 68. Dies wird durch einen Arm 80 ermöglicht, der an dem Joch 79 befestigt ist. Der Arm 80 ist seinerseits an der Kolbenstange 68 befestigt und führt ein Mikrometer 81 mit sich. Die Stirnseite des Mikrometers 81 greift an einem Mikroschalter 82 an, der dazu dient, wenn die Kolbenstange die gewünschte Stellung erreicht, den Motor elektrisch abzuschalten, der den Riemen 77 treibt. Durch Verändern der Einstellung des Mikrometers 81 kann die Stellung der Kolbenstange beim Abschalten des

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Motors nach Wunsch geändert werden. Die Kolbenstange 68 sitzt in einem Loch des Armes 80 des Joches 79 und ist in seiner Stellung durch gespaltene Muffen 83, einen Fluidmantel 84 und Federklemmen 83' festgeklemmt. Wenn die Muffen 83 in Berührung miteinander gebracht werden, drückt die Federklemme 83' den Fluidmantel 84 in Berührung mit dem Arm 80. In dem Fluidmantel 84 befinden sich zwei O-Ringe. Dadurch wird eine leckdichte Kammer um die öffnung 86 der Kolbenstange 68 gebildet. Diese öffnung 86 bildet zusammen mit der obersten öffnung 86" ein System mit zurücklaufender Strömung, wie es in US-PS 3 612 360 beschrieben wird. Die Gewindestange 74 ist schließlich durch die Montierung 96 und das federnde Lager 97 federbelastet, so daß das Vorrückungssystem, wenn die Kolbenstange zu weit angetrieben wird, nachgibt, anstatt den übrigen Aufbau zu beschädigen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Nebenkanäle 35', die die zweiten Ventile mit dem Hauptkanal 25 verbinden, paarweise gegenüberliegend vorgesehen. Eines der hartnäckigsten Probleme bei der äußerst präzisen Probenentnahme ist der "übertrag" einer vorausgehenden Probe oder eines vorausgehenden Verdünnungsmittels in eine nachfolgende Untersuchung. Aus diesem Grund werden bei nahezu jeder Arbeit, die mit hoher Präzision erfolgen soll, verschiedene Spüloder Reinigungsschritte angewendet. Wegen der Verschlungenheit der bei solchen Probenentnahmesystemen verwendeten Kanäle ist jedoch eine vollständige Reinigung der Verbindungsleitungen schwierig. Es hat sich gezeigt, daß die Turbulenz, die an der Verbindungsstelle dieser Kanäle mit dem Hauptkanal 25 auftritt, das Reinigen dieser Kanäle unterstützt, wenn die Nebenkanäle 35" paarweise gegenüberliegend vorgesehen sind. Soweit es die Reinigungsflüssigkeit betrifft, sind diese Kanäle blind. Einzeln ist jeder schwierig zu spülen. Sind sie jedoch paarweise gegenüberliegend angeordnet,

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so werden die Nebenkanäle und der Hauptkanal durch normale Spülverfahren in wirkungsvoller Weise gespült.

Die Arbeitsweise des vorliegenden Fluidhandhabungssystems ist ähnlich der des in US-PS 3 612 360 beschriebenen Systems. Auf diese Patentschrift wird insoweit verwiesen. Bei dem vorliegenden System sind die zweiten Ventile jedoch keine nichtpumpenden Ventile. Die Notwendigkeit dafür wird dadurch vermieden, daß das erste Ventil während des Intervalls in dem die zweiten Ventile bewegt werden, geschlossen ist.

Die obige Beschreibung betrifft nur ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem vom Fachmann eine Vielzahl von Änderungen vorgenommen werden kann. Anstatt einer flexiblen Membran kann zur Bildung der leckdichten Kammer, die die Öffnungen der ersten und zweiten Ventile verbindet, jede Art von Einrichtungen, die eine Kammer bilden und mit dem Ventilsitz zur Bildung der leckdichten Kammer zusammenwirken, und jede Art von Verschlußeinrichtungen, die in der Kammer verschiebbar befestigt ist und eine federnde Oberfläche besitzt, um mit dem Ventilsitz in Eingriff zu kommen, verwendet werden. Anstelle der Magnetspulen kann ferner zum Inberührungbringen der elastischen Fläche der Verschlußeinrichtung mit dem Ventilsitz, um dadurch die Verbindung zwischen den Öffnungen in diesem Ventilsitz zu unterbrechen, jede beliebige Einrichtung verwendet werden. Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit einer Kolbenpumpe beschrieben wurde, kann außerdem jede Art einer Pumpe verwendet werden, die für den Zweck geeignet ist, für den die Fluid-Probenentnahme-Vorrichtung vorgesehen ist.

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Claims

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Patentanspruch

Fluidhandhabungs- und Fluid-Probenentnahmevorrichtung mit einem Gehäuse;

einem Häüptkanal in dem Gehäuse, dessen eines Ende bei einer Pumpenöffnung in der Oberfläche des Gehäuses endet;

einem Nebenkanal in dem Gehäuse, dessen eines Ende mit dem Hauptkänal verbunden ist;

einem Auslaßkanal in dem Gehäuse, dessen eines Ende bei einer Einlaß/Auslaß-Öffnung in der Oberfläche des Gehäuses endet;

einem Einlaßkanal in dem Gehäuse, dessen eines Ende mit einer Einlaßöffnung verbunden ist, die sich in der Oberfläche des Gehäuses befindet;

einer ersten Ventilanordnung, die den Hauptkanal mit dem Auslaßkanal verbindet und

wenigstens einer zweiten Ventilanordnung, die den Nebenkanal mit dem Einlaßkanal verbindet,

dadurch gekennzeichnet, daß die erste Ventilanordnung

eine erste (31) und eine zweite (32) öffnung, die sich in geringem Abstand voneinander befinden und von denen die eine (31) mit dem zweiten Ende des Hauptkanals (25)

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und die andere mit dem zweiten Ende des Auslaßkanals (27) verbunden ist,

eine flexible erste. Membran (40) , die auf ihrem umfang mit dem Gehäuse verbunden ist und mit dem ersten Ventilsitz (30) zur Bildung einer leckdichten ersten Kammer "(47) zusammenwirkt, die die erste (31) und die zweite (32) öffnung des ersten Ventilsitzes (30) verbindet, und

Einrichtungen (51) zum Bewegen der ersten Membran (40), um die Verbindung zwischen den öffnungen (31, 32) des ersten Ventilsitzes (30) zu unterbrechen, aufweist,

daß die zweite Ventilanordnung (16)

einen zweiten Ventilsitz (34), der sich in der Oberfläche des Gehäuses (12) befindet und zwei in engem Abstand voneinander angeordnete öffnungen (35, 36) aufweist, von denen eine (35) mit dem Nebenkanal (35¹) und die andere (36') mit dem Einlaßkanal (37) verbunden ist,

eine flexible zweite Membran (55), die auf ihrem Umfang mit dem zweiten Ventilsitz (34) zur Bildung einer leckdichten zweiten Kammer verbunden ist, die die öffnungen (35, 36) des zweiten Ventilsitzes (34) verbindet, und

Einrichtungen (61) zum Bewegen der zweiten Membran, um die Verbindung zwischen den öffnungen (35, 36) des zweiten Ventilsitzes (34) zu unterbrechen, aufweist, und

durch einen Druckentlastungskanal (49), dessen eines Ende

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in einer Ausflußöffnung in der Oberfläche des Gehäuses und desjsen anderes Ende in einer dritten öffnung (48) in dem ersten Ventilsitz (30) endet, wobei sich die dritte öffnung (48) innerhalb des Umfangs der ersten Membran (40)
befindet, jedoch einen relativ großen Abstand von der
ersten und zweiten öffnung (31, 32) des ersten Ventilsitzes besitzt, und

durch Begrenzungseinrichtungen (44, 45, 54), die mit der ersten Membran (40) zusaim-enwirken, um den Umfangsbereich der ersten Membran (40) in Berührung mit dem Ventilsitz (30) zu pressen und das Ausmaß der ersten Kammer (47) in der Weise zu begrenzen, daß sie nur die erste und zweite öffnung (31, 32) des ersten Ventilsitzes berührt, wobei die Begrenzungseinrichtungen federnd angeordnet sind, so daß sie sich unter genügendem Druck zurückziehen und die erste Kammer (47) so erweitern, daß sie die dritte öffnung (48) umfaßt.

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