NL1007984C1

NL1007984C1 - Multi-way valve used to control and meter fluid flow through four or more feed ducts

Info

Publication number: NL1007984C1
Application number: NL1007984A
Authority: NL
Inventors: Jan Hendrik Fondse
Original assignee: Jan Hendrik Fondse
Priority date: 1998-01-08
Filing date: 1998-01-08
Publication date: 1999-07-12

Abstract

The multi-way valve has a chamber (90) into which four or more feed or discharge ducts (61,68,92,96) open out. The state of being open or closed for at least three of the ducts is determined by the positioning of the valve closure disc (91), moved in directions perpendicular with respect to the ducts, housed inside the chamber. The valve closure disc can be selectively moved to seal one or more duct openings inside the chamber by operation of the respective controls (L1-L4) including magnetically operated controls.

Description

975164/WK975164 / WK

Korte aanduiding: Magnetisch bedienbare afsluiterShort designation: Magnetically operated valve

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een magnetisch bedienbare afsluiter, ten minste omvattend een kamer waarin ten minste een kanaal uitmondt, waarvan het geopend respectievelijk gesloten zijn kan worden beïnvloed door een in 5 de kamer beweegbaar magnetiseerbaar materiaal omvattend or gaan, en ten minste een het orgaan beïnvloedend magneetbedie-ningssamenstel.The present invention relates to a magnetically actuable valve, at least comprising a chamber into which at least one channel opens, the opening or closing of which can be influenced by a magnetizable material movable in the chamber, and at least one organ influencing magnet actuation assembly.

Dergelijke magnetisch bedienbare afsluiters zijn in het vakgebied algemeen bekend, onder andere uit GB-A-2 033 059. Om 10 een kanaal af te sluiten wordt bij de bekende afsluiters het orgaan tegen de kanaalmonding gehouden door de aanwezigheid van een magneetveld, waarvan de richting van de veldlijnen in hoofdzaak samenvallen met de bewegingsrichting van de het orgaan. Het probleem is dat hierdoor het aantal mogelijke 15 posities van het orgaan binnen de kamer van de afsluiter beperkt is.Such magnetically actuable valves are generally known in the art, inter alia from GB-A-2 033 059. In order to close off a channel, in the known valves, the member is held against the channel mouth by the presence of a magnetic field, the direction of which of the field lines substantially coincide with the direction of movement of the member. The problem is that this limits the number of possible positions of the member within the chamber of the valve.

De onderhavige uitvinding beoogt bovengenoemd probleem op te lossen en wordt daartoe gekenmerkt, doordat het magneetbe-dieningssamenstel is ingericht om een magneetveld op te wekken 20 waarvan de veldlijnen dwars staan ten opzichte van het bewe-gingsvlak van het orgaan binnen de kamer. Een dergelijk magneetveld zal in de aanvrage eveneens worden aangehaald als "dwars magneetveld". Het dwars magneetveld kan aldus desgewenst door een selectief gebied van de kamer verlopen, onder 25 invloed waarvan het orgaan kan worden aangetrokken en daardoor een zodanige positie binnen de kamer kan innemen, dat een of meer kanaalmondingen daardoor worden afgesloten of geopend. Door het dwars magneetveld te verplaatsen zal de positie van het orgaan binnen de kamer overeenkomstig worden gewijzigd, 30 waardoor bijvoorbeeld een andere kanaalmonding wordt afgesloten resp. geopend. Aldus kan een nagenoeg onbeperkt aantal posities van het orgaan binnen de kamer worden gekozen en »1 0 079 8 4 2 kunnen uit een groot aantal kanaalmondingen naar keuze een of meer afwisselend worden geopend resp. afgesloten met behulp van een of meer organen.The present invention aims to solve the above-mentioned problem and is characterized for this purpose in that the magnet operating assembly is adapted to generate a magnetic field, the field lines of which are transverse to the plane of movement of the member within the chamber. Such a magnetic field will also be referred to in the application as a "transverse magnetic field". The transverse magnetic field can thus optionally extend through a selective region of the chamber, under the influence of which the member can be attracted and thereby occupy such a position within the chamber that one or more channel openings are closed or opened thereby. By displacing the transverse magnetic field, the position of the member within the chamber will be changed accordingly, so that, for example, another channel opening is closed or closed. opened. Thus, a virtually unlimited number of positions of the member within the chamber can be selected and, from a large number of channel openings, one or more can be opened or alternately selected from a large number of channel openings. closed by means of one or more organs.

Met het oog op een eenvoudige en doelmatige opbouw van de 5 afsluiter volgens de onderhavige uitvinding is het voordelig wanneer de kamer wordt begrensd door twee in hoofdzaak evenwijdig ten opzichte van elkaar verlopende vlakken en ten minste drie zich tussen de vlakken bevindende dwarswanden die onder een hoek met elkaar zijn verbonden. Het bewegingsvlak 10 van het orgaan ligt dan met voordeel evenwijdig tussen beide evenwijdige vlakken, waarbij voor het opwekken van een magneetveld dat dwars op de bewegingsrichting van het orgaan loopt de polen van het daartoe ingerichte magneetbedieningssa-menstel zich aan weerszijden van genoemde evenwijdige vlakken 15 bevinden. Door een dergelijke positionering van de polen is de kamer van de afsluiter volgens de onderhavige uitvinding zeer toegankelijk voor bijvoorbeeld het aansluiten van aan- resp. afvoerkanalen en kan de kamer voor bijvoorbeeld reiniging of sterilisatie eenvoudig van het magneetsamenstel worden ge-20 scheiden door deze tussen genoemde magneetpolen uit te schuiven. Ofschoon de kamer uiteraard rond kan zijn uitgevoerd verdient het de voorkeur de deze dwarswanden bezit zoals hierboven is beschreven. De daardoor in de kamer aanwezige hoeken kunnen zijdelingse steunvlakken voor het orgaan vormen, 25 waardoor het orgaan, door het geschikt plaatsen van een magneetsamenstel nabij een van de hoeken, op doeltreffende wijze tot genoemde hoek kan worden aangetrokken en aldaar eventueel afsluiting of opening van een kanaalmond bemiddelen.In view of a simple and efficient construction of the valve according to the present invention, it is advantageous if the chamber is delimited by two surfaces which run substantially parallel to each other and at least three transverse walls located between the surfaces which are at an angle are interconnected. The plane of movement 10 of the member then advantageously lies parallel between the two parallel planes, the poles of the magnet actuating assembly designed for this purpose being located on either side of said parallel planes 15 to generate a magnetic field running transversely to the direction of movement of the member. . Due to such a positioning of the poles, the chamber of the valve according to the present invention is very accessible, for example for the connection of resp. drains and the chamber can be easily separated from the magnet assembly for cleaning or sterilization, for example, by sliding it between said magnetic poles. Although the chamber may of course be round, it is preferable to have these transverse walls as described above. The corners present in the chamber can form lateral support surfaces for the member, whereby the member can be effectively attracted to said corner by appropriately placing a magnet assembly near one of the corners and, where appropriate, closing or opening a mediate channel mouth.

Bij voorkeur bezit het orgaan een dikte die in hoofdzaak 30 overeenkomt met de afstand tussen de evenwijdige vlakken. Een dergelijk orgaan is binnen de kamer tweedimensionaal tussen genoemde vlakken beweegbaar, in hoofdzaak zonder spelingsruim-te in de richting, dwars op de vlakken. Hiertoe is het orgaan bij voorkeur schijfvormig uitgevoerd. Indien gewenst kan de 3 5 passing van de vlakken aan de binnenzijde van de kamer op de buitenzijde van het orgaan zodanig worden gekozen, dat afdichting tussen het orgaan en beide vlakken wordt verkregen zonder ' p-j 007984 3 de beweging van het orgaan binnen de kamer evenwijdig aan de vlakken te beperken. Zowel de kamer als het orgaan zijn bekleed met bijvoorbeeld polytetrafluoretheen. Door bekleding met een inert materiaal zal een reactie of anderszinse wissel-5 werking met mediumstromen door de kamer worden voorkomen.Preferably, the member has a thickness substantially corresponding to the distance between the parallel faces. Such a member is movable within the chamber two-dimensionally between said planes, substantially without clearance in the direction transverse to the planes. For this purpose, the member is preferably disc-shaped. If desired, the fit of the surfaces on the inside of the chamber to the outside of the member can be selected so that sealing between the member and both surfaces is achieved without the movement of the member within the chamber parallel to limit the surfaces. Both the chamber and the organ are coated with, for example, polytetrafluoroethylene. Coating with an inert material will prevent a reaction or alternate interaction with medium flows through the chamber.

Zoals hierboven reeds is aangegeven kunnen de hoeken van de kamer een zijwaartse steun aan het orgaan verlenen, waardoor het orgaan met voordeel in de hoeken kan worden gepositioneerd. Derhalve zijn bij voorkeur een of meer kanaalmondingen 10 ter plaatse van de hoeken tussen de dwarswanden van de kamer aangebracht. Door het magneetveld, dat het orgaan in of nabij een bepaalde hoek van de kamer gepositioneerd houdt, te verplaatsen tot nabij een tweede hoek zal het orgaan van de ene naar de tweede hoek worden verplaatst waardoor aldus bijvoor-15 beeld de afsluiting van een kanaalmond die zich in de eerste hoek bevindt wordt opgeheven en van een kanaalmond die zich in de tweede hoek bevindt tot stand worden gebracht.As already indicated above, the corners of the chamber can provide lateral support to the member, whereby the member can be advantageously positioned in the corners. Therefore, preferably one or more channel mouths 10 are provided at the corners between the transverse walls of the chamber. By moving the magnetic field, which keeps the member positioned in or near a certain corner of the chamber, to near a second corner, the member will be moved from one corner to the second, thus, for example, closing off a channel mouth which located in the first corner is raised and established from a channel mouth located in the second corner.

Afsluiting van een kanaal kan met voordeel plaatsvinden doordat ten minste een gedeelte van een zijwand van het orgaan 20 onder invloed van een dwars magneetveld afdichtend met de dwarswand(en) van de kamer rond een kanaalmond samenwerkt. Het is echter ook mogelijk dat voor de betrokken kanaalmond een afzonderlijk afsluitlichaam is geplaatst dat bijvoorbeeld door een veerdruk in geopende stand wordt gehouden. Bij de aanwe-25 zigheid van een geschikt dwars magneetveld kan het orgaan genoemd afsluitlichaam tegen de veerspanning in tot afdichten-de samenwerking brengen met de kanaalmond. Zo zijn er ook configuraties denkbaar waarbij de kanaalmond is voorzien van een openingslichaam, dat analoog aan het bovenstaande door 30 bijvoorbeeld een veerdruk de kanaalmond afsluit, waarbij het orgaan onder invloed van een dwars magneetveld met het ope ningslichaam in samenwerking kan worden gebracht waardoor het betrokken kanaal wordt geopend. In een voorkeursuitvoeringsvorm van de afsluiter volgens de onderhavige uitvinding kan 35 het orgaan in afdichtende samenwerking worden gebracht met een of meer kanaalmondingen.Closing of a channel can advantageously take place in that at least a part of a side wall of the member 20 cooperates sealingly with the cross wall (s) of the chamber around a channel mouth under the influence of a transverse magnetic field. However, it is also possible that a separate closing body is placed in front of the channel mouth in question, which is held open, for example by a spring pressure. In the presence of a suitable transverse magnetic field, the member can bring said closing body against the spring tension into sealing cooperation with the channel mouth. Likewise, configurations are conceivable in which the channel mouth is provided with an opening body, which analogously to the above closes off the channel mouth by, for example, a spring pressure, whereby the member can be brought into interaction with the opening body under the influence of a transverse magnetic field, so that the relevant channel is opened. In a preferred embodiment of the valve according to the present invention, the member can be brought into sealing cooperation with one or more channel openings.

Om een goede beweegbaarheid van het orgaan binnen de »1 007984 4 kamer en een goede samenwerking tussen het orgaan en de dwars-wanden van de kamer, en daardoor desgewenst afsluiting van een kanaalmond, te waarborgen zijn de hoeken tussen de dwarswanden met een bepaalde straal afgerond en is het orgaan ten minste 5 plaatselijk overeenkomstig afgerond met een diameter die gelijk is aan of kleiner is dan tweemaal genoemde straal. Hierdoor is een goede samenwerking tussen de dwarswanden van de kamer nabij een hoek met het orgaan mogelijk, waardoor het orgaan in de hoek een gezekerde en aan de dwarswanden passende 10 positie kan innemen en waardoor eventueel een zich aldaar bevindende kanaalmond kan worden afgesloten resp. geopend.In order to ensure good movability of the member within the chamber and good cooperation between the member and the transverse walls of the chamber, and thereby, if desired, closure of a channel mouth, the angles between the transverse walls are of a certain radius. rounded and the member is at least 5 correspondingly rounded locally with a diameter equal to or less than twice said radius. This permits good cooperation between the transverse walls of the chamber near an angle with the member, whereby the member in the corner can occupy a secured position and fitting to the transverse walls, and whereby a channel mouth situated there, if desired, can be closed or closed. opened.

Om bovengenoemde samenwerking tussen de zijwanden en het orgaan verder te verbeteren is ten minste een zijwand van het orgaan bol uitgevoerd en zijn de dwarswanden van de kamer ten - 15 minste nabij de daarin aanwezige kanaalmondingen overeenkom stig hol uitgevoerd.In order to further improve the above-mentioned cooperation between the side walls and the member, at least one side wall of the member is convex and the transverse walls of the chamber are correspondingly hollow at least near the channel openings present therein.

Met voordeel zijn een of meer kanaalmondingen in een of beide evenwijdige vlakken van de kamer van de afsluiter aangebracht. Deze mondingen hoeven niet afsluitbaar te zijn uitge-20 voerd en kunnen bijvoorbeeld als permanente toevoer- of af- voerkanaalmondingen dienen. Doordat het orgaan zoals hierboven reeds is beschreven eveneens tot afdichtende samenwerking kan worden gebracht met genoemde vlakken kan men een kanaal bovendien op een zodanige plaats in een van de vlakken zijn aan-25 bracht, dat het orgaan genoemd kanaal onder invloed van een geschikt dwars magneetveld afsluit. Analoog aan het boven staande kunnen kanalen in de evenwijdige vlakken eveneens voorzien zijn van een afsluit- resp. openingslichaam, dat door samenwerking met het orgaan het betrokken kanaal opent resp. 30 sluit.One or more channel openings are advantageously arranged in one or both parallel planes of the chamber of the valve. These mouths need not be designed to be closable and can serve, for example, as permanent inlet or outlet mouths. Since the member, as already described above, can also be brought into sealing cooperation with said surfaces, a channel can moreover be arranged in one place in one of the surfaces such that the member has said channel under the influence of a suitable transverse magnetic field. shutdown. Analogous to the above, channels in the parallel planes can also be provided with a closing or opening body, which opens or opens the channel concerned through cooperation with the organ. 30 closes.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de afsluiter volgens de onderhavige uitvinding omvat het orgaan een ringvormige schijf. Afhankelijk van de positie van de ringvormige schijf binnen de kamer zullen kanalen die uitmonden in de holte, ; 35 gedefinieerd door de ruimte binnen de ringvormige schijf met elkaar in verbinding staan, waarbij in de kamer uitmondende kanalen die bij deze positie van het orgaan door het gesloten pf 0 07 9 8 4 5 ringgedeelte van het orgaan zijn afgedekt zijn afgesloten. Door verplaatsing van het orgaan binnen de kamer kunnen geopende kanalen worden afgesloten en vice versa. Wanneer alle kanalen in geopende toestand binnen de door de ringvormige 5 schijf gedefinieerde holte in de kamer uitmonden zal het dode volume van de afsluiter bij verplaatsing van het orgaan en/of verandering van druk niet variëren, waardoor de afsluiting nagenoeg ongevoelig is voor drukken die door media via een of meer van de kanalen op de kamer worden uitgeoefend. Eveneens 10 vanwege het feit dat de bewegingsrichting van het orgaan haaks verloopt ten opzichte van de kanalen is de werking van deze afsluiter drukongevoelig en zal deze zijn nauwkeurige werking ongeacht de toevoerdrukken door de kanalen blijven uitoefenen.In a preferred embodiment of the valve of the present invention, the member comprises an annular disc. Depending on the position of the annular disc within the chamber, channels opening into the cavity will; 35 defined by the space within the annular disc communicating with each other, channels opening into the chamber which are covered at this position of the member by the closed ring portion of the member. Open channels can be closed by moving the organ within the chamber and vice versa. When all channels open into the chamber within the cavity defined by the annular disk, the dead volume of the valve will not vary upon displacement of the member and / or change of pressure, so that the closure is virtually insensitive to pressures produced by media is channeled through one or more of the channels in the room. Also, due to the fact that the direction of movement of the member is perpendicular to the channels, the operation of this valve is insensitive to pressure and will continue to exert its precise action regardless of the supply pressures through the channels.

Wanneer een permanente mediumafvoer van resp. toevoer 15 naar de kamer van de afsluiter gewenst is het voordelig, ten minste een van de evenwijdige vlakken van de kamer poreus uit te voeren. Het betrokken vlak kan bijvoorbeeld plaatselijk zijn geperforeerd.If a permanent medium discharge of resp. supplying 15 to the chamber of the valve it is advantageous to make at least one of the parallel faces of the chamber porous. The surface in question may, for example, be perforated locally.

Om een dwars magneetveld op te wekken voor het beïnvloe-2 0 den van de beweging van het orgaan binnen de kamer is het magneetbedieningssamenstel bij voorkeur zodanig opgesteld, dat de hartlijn van de poolschoenen ervan haaks op het midden-langsvlak van de kamer staat, waarbij de afstand van elk van beide poolschoen tot genoemd middenlangsvlak gelijk is. Door 25 een dergelijke opstelling zal het magneetveld dwars staan ten opzichte van het bewegingsvlak van het orgaan binnen de kamer en zal de kracht, uitgeoefend door de ene poolschoen op het orgaan even groot zijn als, maar tegengesteld gericht aan de kracht, uitgeoefend door de andere pool op het orgaan. Hier-30 voor is het wel vereist dat het magnetisch geleidend materiaal spiegelsymmetrisch in het orgaan ten opzichte van het bewe-gingsrichtingsvlak daarvan is gerangschikt. Aldus is de som van deze krachten, axiaal ten opzichte van de hartlijn van beide poolschoenen nul en is de resultante van de aantrek-35 kingskracht op het orgaan gericht naar en radiaal ten opzichte van de hartlijn van de poolschoenen. De krachtsresultante ligt aldus in het bewegingsvlak van het orgaan. Door deze krachtre- »*1 0 07984 6 sultante zal het orgaan zich naar de hartlijn van genoemde poolschoenen toe bewegen. Zodra het orgaan, althans het magnetisch geleidbaar materiaal ervan, zich gecentreerd rond de hartlijn tussen de poolschoenen bevindt, zal ook de radiale 5 krachtsresultante nul zijn.In order to generate a transverse magnetic field for influencing the movement of the member within the chamber, the magnet actuation assembly is preferably arranged such that the centerline of its pole shoes is perpendicular to the median longitudinal plane of the chamber, the distance from either pole shoe to said median longitudinal plane is equal. By such an arrangement, the magnetic field will be transverse to the plane of movement of the member within the chamber and the force exerted by one pole shoe on the member will be as great as, but opposite to, the force exerted by the other pole on the organ. For this, however, it is required that the magnetically conductive material is arranged mirror-symmetrically in the member with respect to the direction of movement thereof. Thus, the sum of these forces, axial to the centerline of both pole shoes, is zero and the resultant of the attraction force on the member is directed toward and radial to the centerline of the pole shoes. The force resultant thus lies in the plane of movement of the organ. As a result of this force result, the organ will move towards the center line of said pole shoes. Once the member, at least its magnetically conductive material, is centered around the centerline between the pole shoes, the radial force resultant will also be zero.

Bij voorkeur is het magneetbedieningssamenstel zodanig geplaatst dat wanneer de hartlijn van beide poolschoenen binnen de kamer verloopt, de afstand daarvan tot de meest nabij gelegen dwarswand van de kamer kleiner is dan of gelijk 10 is aan de kortste afstand van het magnetisch centrum van het orgaan tot genoemde dwarswand. Door een dergelijke positionering van het magneetbedieningssamenstel zal bij een door genoemd samenstel opgewekt magneetveld op het orgaan een magnetische kracht worden uitgeoefend die naar de meest nabij-15 gelegen dwarswand is gericht. Wanneer de afsluiter zodanig is ; ingericht dat het orgaan in genoemde positie een afsluiting resp. opening van een kanaalmond bewerkstelligt is het van voordeel dat genoemde afstand van de hartlijn tot de meest nabij gelegen dwarswand van de kamer kleiner is dan de kortste 2 0 afstand van het magnetisch centrum van het orgaan tot genoemde dwarswand; zolang het orgaan zich in genoemde positie dient te bevinden, wordt er een voortdurende radiale kracht in de richting van de meest nabij gelegen wand op het orgaan uitgeoefend waarbij de juiste positie van het orgaan en daardoor de pres-25 taties van de afsluiter worden gewaarborgd. Wanneer genoemde afstanden gelijk zijn, zal het samenstel geen radiale kracht op het orgaan uitoefenen en wordt het orgaan slechts passief in deze positie gehouden.Preferably, the magnet actuating assembly is positioned such that when the centerline of both pole shoes extends within the chamber, its distance from the nearest transverse wall of the chamber is less than or equal to the shortest distance from the magnetic center of the member to said cross wall. By such a positioning of the magnet actuating assembly, a magnetic force will be exerted on the member in a magnetic field generated by said assembly, which is directed towards the nearest transverse wall. When the valve is such; arranged that in said position the member has a closure resp. effecting opening of a channel mouth, it is advantageous that said distance from the centerline to the nearest transverse wall of the chamber is less than the shortest distance from the magnetic center of the member to said transverse wall; as long as the member is to be in said position, a continuous radial force is applied to the member in the direction of the nearest wall, ensuring the correct position of the member and thereby the valve performance. When said distances are equal, the assembly will not exert any radial force on the member and the member is only held passively in this position.

In het geval dat het orgaan door directe samenwerking met 30 een dwarswand van de kamer afsluiting van een kanaalmond bewerkstelligt, zal in het bovengenoemde geval de kortste afstand van het magnetisch centrum van het orgaan tot de dwarswand worden bepaald door de diameter en de vorm van het orgaan en de plaats van het magnetisch centrum daarin; werkt 35 het orgaan echter samen met een bovenbeschreven afsluit- resp. openingslichaam wordt de afstand mede bepaald door de vorm en de configuratie van dit lichaam. Met magnetisch centrum wordt : »»1 007984 7 het middelpunt van het magnetiseerbaar materiaal van het orgaan bedoeld.In the case where the member effects closure of a channel mouth by direct cooperation with a transverse wall of the chamber, in the above case the shortest distance from the magnetic center of the member to the transverse wall will be determined by the diameter and the shape of the organ and the location of the magnetic center therein; however, the member cooperates with an above-described sealing resp. The opening body is partly determined by the shape and configuration of this body. Magnetic center means: »» 1 007984 7 the center of the magnetizable material of the organ.

Wanneer in de dwarswanden een of meer kanaalmondingen zijn opgenomen is het voor een optimale directe afsluiting 5 zeer voordelig wanneer de hartlijn door de poolschoenen van het magneetbedieningssamenstel snijdt met een radiale as van de kamer door de kanaalmond. Aldus zal de magnetische kracht-resultante direct gericht zijn op de betrokken kanaalmonding, hetgeen een goede afsluiting waarborgt.When one or more channel openings are included in the transverse walls, it is very advantageous for an optimum direct closure 5 if the center line cuts through the pole shoes of the magnet operating assembly with a radial axis of the chamber through the channel mouth. Thus, the magnetic force resultant will be directly aimed at the channel opening in question, which ensures good sealing.

10 Het magneetbedieningssamenstel kan als permanente magneet zijn uitgevoerd, die ten opzichte van de kamer handmatig of automatisch verplaatsbaar is. Ofschoon een dergelijke opbouw voor eenvoudige en grovere toepassingen bruikbaar kan zijn, verdient het de voorkeur dat ten minste een magneetbedienings-15 samenstel een elektromagneet omvat. De elektromagneet kan desgewenst rondom de kamer verplaatsbaar zijn opgesteld. Door de elektromagneet te bekrachtigen zal het orgaan door de magneet worden aangetrokken en een kanaalmond afsluiten dan wel openen. Door de elektromagneet uit te schakelen is het 20 mogelijk dat het orgaan bijvoorbeeld zonder aanvullende ingrepen, zoals het verplaatsen van de magneet, in een daartoe bestemde terugstelpositie wordt gebracht. Een dergelijke positie kan bijvoorbeeld worden bereikt met behulp van veren, die binnen de kamer zijn opgesteld, de zwaartekracht, de druk 25 van een toegevoerd medium, of een centraal magnetisch terug-stelveld, opgewekt door een ander magneetbedieningssamenstel.The magnet operating assembly can be in the form of a permanent magnet, which can be moved manually or automatically relative to the chamber. Although such a structure may be useful for simple and coarser applications, it is preferred that at least one magnet actuation assembly includes an electromagnet. If desired, the electromagnet may be disposed around the chamber. By energizing the electromagnet, the member will be attracted to the magnet and close or open a channel mouth. By switching off the electromagnet it is possible, for example, that the member is brought into a suitable reset position without additional interventions, such as moving the magnet. Such a position can be achieved, for example, with the aid of springs disposed within the chamber, gravity, the pressure of a supplied medium, or a central magnetic reset field generated by another magnet actuation assembly.

In een zeer voordelige uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding omvat de afsluiter meerdere magneetbedieningssamen-stellen, die elk nabij een hoek van de kamer zijn opgesteld, 30 waarbij de magneetbedieningssamenstellen elk een elektromagneet omvatten. Een dergelijke opbouw maakt een beweegbare opstelling voor het magneetbedieningssamenstel overbodig; door een van de elektromagneten te bekrachtigen, zal het orgaan door de bekrachtigde magneet kunnen worden aangetrokken. 35 Wanner de positie van het orgaan dient te worden gewijzigd kan door een eenvoudige elektrische schakeling een andere elektromagneet worden bekrachtigd onder uitschakeling van de overige p1 007984 8 elektromagneten. Aldus is een elektronisch of computergestuurde bediening van de afsluiter eenvoudig mogelijk.In a very advantageous embodiment of the present invention, the valve comprises a plurality of magnet actuating assemblies, each disposed near a corner of the chamber, the magnet actuating assemblies each comprising an electromagnet. Such a construction eliminates the need for a movable arrangement for the magnet operating assembly; by energizing one of the electromagnets, the member will be able to be attracted to the energized magnet. When the position of the member has to be changed, another electromagnet can be energized by a simple electrical circuit, switching off the other p1 007984 8 electromagnets. An electronic or computer-controlled operation of the valve is thus easily possible.

Wanneer er in de kamer slechts een orgaan is opgenomen spreekt het vanzelf dat er maar een elektromagneet tegelijk 5 dient te worden bekrachtigd om het orgaan aan te trekken. Mochten er meer organen in de kamer zijn opgenomen komt het aantal het orgaan aantrekkend te bekrachtigen elektromagneten overeen met minimaal het aantal aanwezige organen, omdat anders ongecontroleerde afsluiting resp. opening van kanaal-10 mondingen zal optreden.When only one member is included in the chamber, it goes without saying that only one electromagnet at a time must be energized to attract the member. If more organs are accommodated in the chamber, the number of electromagnets to be energized to attract the organism corresponds to at least the number of organs present, because otherwise uncontrolled sealing resp. opening of channel-10 mouths will occur.

In een bijzondere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding omvat het orgaan een permanente magneet, hetgeen vooral van voordeel is wanneer de afsluiter meerdere magneet-bedieningssamenstellen omvat die elektromagneten met weekijze-15 ren kern omvatten. De magnetische veldlijnen van de permanente magneet dienen in hoofdzaak gelijk zijn gericht als die, welke door de magneetbedieningssamenstellen kunnen worden opgewekt, d.w.z in hoofdzaak dwars op de bewegingsrichting van het orgaan binnen de kamer. Door het bekrachtigen van een elektro-20 magneet met een polariteit die tegengesteld is gericht als die van de permanente magneet van het orgaan zal het orgaan door de elektromagneet worden aangetrokken. Doordat het orgaan een permanente magneet omvat zal deze magneet de kernen van beide polen van de elektromagneet aantrekken; afhankelijk van de 25 gekozen magneetsterkte van de permanente magneet kan deze voldoende zijn om het orgaan in de positie te houden zoals het door de bekrachtigde elektromagneet is aangetrokken. Aldus kan na een korte bekrachtigingsimpuls de betrokken elektromagneet worden uitgeschakeld, waarna het orgaan door zijn eigen magne-30 tisme zijn verkregen positie behoudt. Zodra het orgaan een andere positie binnen de kamer dient in te nemen kan een andere elektromagneet eveneens met een korte impuls worden bekrachtigd, zodanig dat het orgaan door deze elektromagneet j zal worden aangetrokken en zijn positie overeenkomstig wordt 35 gewijzigd. Het orgaan zal wederom de nieuw ingenomen positie blijven innemen. Om de verplaatsing van het orgaan te vergemakkelijken, kan de polariteit van eerstgenoemde elektromag- m1 007984 9 neet worden omgedraaid. Aldus wordt een resultante kracht op het orgaan gegenereerd die van de hartlijn van de polen van de elekromagneet af is gericht, hetgeen tot gevolg heeft dat het orgaan door genoemde elektromagneet wordt afgestoten. Met een 5 dergelijke opstelling kan een uiterst energiezuinige, snel en betrouwbaar reagerende, eenvoudig automatisch bedienbare en goed toegankelijke afsluiter worden verschaft. Aan de toepassingen zijn geen grenzen gesteld; afhankelijk van de gewenste toepassing kan een afsluiter met elke gewenste afmeting worden 10 gebruikt. De enige beperking van de afsluiter ligt in de beperkte toepassing in het geval van magnetiseerbare fluïda. Enkele voorbeelden voor toepassingsgebieden, zonder daartoe te zijn beperkt, zijn in de procestechnologie, chemische industrie, analytische chemie (zoals HPLC, FPLC, LPLC), automobiel-15 industrie etc.In a particular embodiment of the present invention, the member comprises a permanent magnet, which is especially advantageous when the valve comprises a plurality of magnet actuating assemblies comprising soft-core core electromagnets. The magnetic field lines of the permanent magnet should be substantially aligned with those that can be generated by the magnet actuating assemblies, i.e. substantially transverse to the direction of movement of the member within the chamber. By energizing an electro-magnet with a polarity opposite to that of the permanent magnet of the member, the member will be attracted by the electromagnet. Since the member comprises a permanent magnet, this magnet will attract the cores of both poles of the electromagnet; depending on the selected magnet strength of the permanent magnet, it may be sufficient to hold the member in the position as it is attracted by the energized electromagnet. Thus, after a short energizing pulse, the electromagnet in question can be switched off, after which the member retains its obtained position by its own magnetism. As soon as the member has to assume a different position within the chamber, another electromagnet can also be energized with a short pulse, such that the member will be attracted by this electromagnet and its position will be changed accordingly. The body will again continue to occupy the newly occupied position. To facilitate the displacement of the member, the polarity of the former electromagnet 1 007984 9 cannot be reversed. Thus, a resultant force is generated on the member which is directed away from the centerline of the poles of the electromagnet, which results in the member being repelled by said electromagnet. With such an arrangement, an extremely energy-efficient, fast and reliably responsive, easily automatic and easily accessible valve can be provided. There are no limits to the applications; depending on the desired application, a valve of any desired size can be used. The only limitation of the valve lies in the limited application in the case of magnetizable fluids. Some examples for application areas, without being limited to them, are in process technology, chemical industry, analytical chemistry (such as HPLC, FPLC, LPLC), automotive industry etc.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een werkwijze voor het met behulp van een of meer magnetische velden bedienen van een afsluiter, ten minste omvattend een kamer waarin ten minste een kanaal uitmondt, waarvan het geopend respectie-20 velijk gesloten zijn kan worden beïnvloed door een in de kamer beweegbaar magnetiseerbaar materiaal omvattend orgaan, en ten minste een het orgaan beïnvloedend magneetbedieningssamenstel, waarbij men het magneetveld opwekt waarvan de veldlijnen dwars staan ten opzichte van het bewegingsvlak van het orgaan binnen 25 de kamer, teneinde het orgaan onder invloed van het magneetveld in een positie binnen de kamer te brengen waardoor opening respectievelijk sluiting van ten minste een kanaalmond wordt bewerkstelligd.The invention furthermore relates to a method for operating a valve by means of one or more magnetic fields, at least comprising a chamber into which at least one channel opens, the open and closed respectively of which can be influenced by an magnet comprising material movable in the chamber, and at least one magnet actuating assembly influencing the member, generating the magnetic field whose field lines are transverse to the plane of movement of the member within the chamber, in order to effect the member under the influence of the magnetic field in a position within the chamber whereby opening or closing of at least one channel mouth is effected.

Bij voorkeur omvat het orgaan een permanente magneet en 30 omvat het magneetbedieningssamenstel een elektromagneet en bekrachtigt men de elektromagneet zodanig, dat deze de permanente magneet aantrekt, waarbij het orgaan opening respectievelijk sluiting van ten minste een kanaalmond bewerkstelligt.Preferably, the member comprises a permanent magnet and the magnet actuating assembly includes an electromagnet and the electromagnet is energized to attract the permanent magnet, the member effecting opening or closing of at least one channel mouth, respectively.

35 Hiertoe dient men het bekrachtigde elektromagneetveld zodanig aan te brengen dat de richting van de veldlijn ervan overeenstemmen met de richting van het permanente magneetveld P1 0 079 8 4 10 van het orgaan.For this purpose, the energized electromagnetic field must be arranged such that the direction of its field line corresponds to the direction of the permanent magnetic field P1 0 079 8 4 10 of the member.

Bij voorkeur kiest men de magneetsterkte van de permanente magneet van het orgaan zodanig, dat deze, eenmaal aangetrokken door een bekrachtigde elektromagneet de daardoor 5 verkregen positie binnen de kamer bij uitgeschakelde elektromagneet behoudt door de aantrekking van de permanente magneet aan de poolschoenen van de uitgeschakelde magneet. Het orgaan zal met zijn permanente magneet de poolschoenen van een uitgeschakelde elektromagneet aantrekken, zodat permanente bekrach-; 10 tiging van een elektromagneet niet noodzakelijk is. Voor het verplaatsen van het orgaan binnen de kamer is slechts een , korte bekrachtiging van een ander magneetbedieningssamenstel noodzakelijk, welke voldoende is om de aantrekkingskracht tussen het orgaan en eerstgenoemde uitgeschakelde elektromag-15 neet te overwinnen. Het orgaan wordt dan in de richting van de bekrachtigde elektromagneet bewogen en wordt zijn positie, waarin het is gebracht door genoemde bekrachtigde elektromagneet, na uitschakeling van de elektromagneet wederom in stand gehouden totdat een andere elektromagneet door bekrachtiging 20 het orgaan zal aantrekken.Preferably, the magnet strength of the permanent magnet of the member is chosen such that, once attracted by an energized electromagnet, it retains the position within the chamber thereby obtained when the electromagnet is turned off by the attraction of the permanent magnet to the pole shoes of the turned off magnet . With its permanent magnet, the organ will attract the pole shoes of a switched-off electromagnet, so that permanent energizing; It is not necessary to mount an electromagnet. Moving the member within the chamber requires only a brief actuation of another magnet actuation assembly sufficient to overcome the attraction between the member and the former disabled electromagnet. The member is then moved toward the energized electromagnet and its position in which it is brought by said energized electromagnet is maintained after the electromagnet is turned off until another electromagnet by energization 20 will attract the organ.

Is positiewijziging van het orgaan binnen de kamer gewenst, bekrachtigt men het magneetbedieningssamenstel met voordeel met omgekeerde polariteit, zodat het orgaan de opening respectievelijk sluiting van de kanaalmond opheft. Door 25 de polariteit om te keren, dat wil zeggen door de veldlijnen van het bekrachtigde elektromagneetveld in tegengestelde richting met betrekking tot die van het permanente magneetveld te richten zal de elektromagneet het orgaan afstoten, waardoor deze uit de positie wordt gedreven, waarin het aanvankelijk 30 door aantrekkende bekrachtiging is geplaatst.If change of position of the member within the chamber is desired, the magnet actuating assembly is advantageously energized with reverse polarity, so that the member cancels the opening or closing of the channel mouth, respectively. By reversing the polarity, ie by orienting the field lines of the energized electromagnet field in opposite directions to that of the permanent magnetic field, the electromagnet will repel the member, thereby driving it out of the position in which it is initially by tightening energizing.

, Met zeer veel voordeel bekrachtigt men verschillende magneetbedieningssamenstellen van een afsluiter gelijktijdig, zodanig, dat een samenstel het orgaan aantrekt en de overige samenstellen het orgaan afstoten. Bij een dergelijke bediening 35 wordt het orgaan binnen de kamer als het ware naar de gewenste positie geleid, doordat de resulterende kracht voor de verplaatsing van het orgaan door de afstotende magnetische velden pd 0 07 9 8 4 11 wordt vergroot. Voorts zijn slechts relatief zwakke bekrach-tigingsimpulsen voldoende om het orgaan van een bepaalde positie naar een andere positie binnen de kamer van de afsluiter te verplaatsen.Various magnetic actuating assemblies of a valve are energized with great advantage, such that one assembly attracts the member and the other assemblies repel the member. In such an operation, the member within the chamber is guided, as it were, into the desired position, in that the resulting force for the displacement of the member is increased by the repulsive magnetic fields pd 0 07 9 8 4 11. Furthermore, only relatively weak excitation pulses are sufficient to move the member from one position to another position within the valve chamber.

5 De onderhavige uitvinding zal nu aan de hand van de tekening nader worden verduidelijkt, waarin: -figuur 1 een bovenaanzicht van een uitvoeringsvorm van de afsluiter volgens de onderhavige uitvinding weergeeft, -figuur 2 een langsdoorsnede door de afsluiter, weergege-10 ven in figuur 1 is, -figuur 3 een dwarsdoorsnede van de afsluiter door lijn A-A uit figuur 1 weergeeft, -figuur 4 een dwarsdoorsnede van de afsluiter door lijn B-B van figuur 1 weergeeft, 15 -figuur 5 de doorsnede volgens figuur 4 vereenvoudigd weergeeft, waarin de krachten als vectoren zijn weergegeven, -figuur 6 een mogelijk schakelschema weergeeft voor het bedienen van de afsluiter volgens figuur 1, -figuur 7 een vereenvoudigd schematisch bovenaanzicht van 20 een kamer van een andere uitvoeringsvorm van de afsluiter volgens de onderhavige uitvinding weergeeft, waarin in figuren 7A, B, C en D telkens verschillende afsluitende posities van het orgaan zijn weergegeven, -figuur 8 een vereenvoudigd schematisch bovenaanzicht van 25 een kamer van een volgende uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding met een orgaan dat vier permanente magneten omvat weergeeft, waarin in figuren 8A, B, C en D telkens verschillende afsluitende posities van het orgaan zijn weergegeven, 30 -figuur 9 een vereenvoudigd schematisch bovenaanzicht van een kamer van een uitvoeringsvorm van de afsluiter volgens de onderhavige uitvinding weergeeft, waarbij het orgaan als holle schijf is uitgevoerd en waarbij kanalen ter plaatse van een evenwijdig vlak van de kamer in de kamer uitmonden, waarin in 35 figuren 9A, B, C en D telkens verschillende afsluitende posities van het orgaan zijn weergegeven, -figuur 10 een dwarsdoorsnede door een bedienbare twee- *1007984 12 weg-terugslagklep volgens de onderhavige uitvinding toont.The present invention will now be further elucidated with reference to the drawing, in which: -figure 1 shows a top view of an embodiment of the valve according to the present invention, -figure 2 shows a longitudinal section through the valve, shown in figure 1, -figure 3 shows a cross-section of the valve through line AA of figure 1, -figure 4 shows a cross-section of the valve through line BB of figure 1, -figure 5 shows the section according to figure 4 in simplified form, in which the forces as vectors are shown, figure 6 shows a possible circuit diagram for operating the valve according to figure 1, figure 7 shows a simplified schematic top view of a room of another embodiment of the valve according to the present invention, in which figures 7A B, C and D each show different closing positions of the member, figure 8 shows a simplified schematic top view View of a chamber of a further embodiment of the device according to the present invention with an element comprising four permanent magnets, in which figures 8A, B, C and D each show different closing positions of the element, figure 9 a simplified schematic top plan view of a chamber of an embodiment of the valve according to the present invention, in which the member is in the form of a hollow disc and in which channels at the location of a parallel plane of the chamber open into the chamber, in which figures 9A show, B, C and D each show different closing positions of the member, figure 10 shows a cross section through an operable two-way check valve according to the present invention.

In het bovenaanzicht van figuur 1 omvat de afsluiter een huis 1 van een niet magnetiseerbaar materiaal, zoals roestvast staal of kunststof. Op het huis is een deksel 2, eveneens van 5 een niet magnetiseerbaar materiaal gemonteerd met schroeven 14. De afsluiter is verbonden met kanalen 12, 12' en 12" voor het toe- respectievelijk afvoeren van een medium. Rondom de behuizing zijn drie magneetbedieningssamenstellen 5, 5', 5" opgesteld, waarvan telkens een poolschoen, respectievelijk 6, 10 6', 6" zich boven de behuizing tot nabij het centrum daarvan uitstrekken. De afsluiter wordt verder verduidelijkt in de langsdoorsnede van figuur 2 waarin een kamer 10 zich in het centrum van behuizing 1 bevindt. In de kamer bevindt zich een schijfvormig orgaan 4 waarin concentrisch een permanente 15 magneet 3 is opgenomen. De vorm van de kamer 10 komt in hoofdzaak overeen met een gelijkzijdige driehoek, waarbij de hoeken zijn afgerond met een straal, die gelijk is aan de halve diameter van het orgaan 4. Kanalen 12, 12' en 12" monden via vernauwingen resp. 13, 13' en 13" uit in kamer 10. De magneet -20 samenstellen 5, 5' en 5" omvatten resp. wikkelingen 9, 9', 9". Met onderbroken cirkels zijn de uiteinden van de poolschoenen van de elektromagneetsamenstellen 5, 5' en 5" aangegeven, die zich echter boven respectievelijk onder het afgebeelde vlak bevinden; deze worden hieronder in de dwarsdoorsneden van 25 figuren 3 en 4 duidelijker weergegeven. Het orgaan 4 sluit in de getekende positie de monding van kanaal 12 af. De mondingen van kanalen 12' en 12" staan via kamer 10 met elkaar in verbinding. Het volume binnen de kamer dat niet door het orgaan wordt ingenomen (het zgn. dood volume) is in het weergegeven 30 geval zeer laag. Desgewenst kunnen de afmetingen van de kamer groter worden gekozen.In the top view of figure 1, the valve comprises a housing 1 of a non-magnetizable material, such as stainless steel or plastic. A cover 2, also made of a non-magnetisable material, is mounted on the housing with screws 14. The valve is connected to channels 12, 12 'and 12 "for supplying or discharging a medium. Around the housing are three magnet control assemblies 5 , 5 ', 5 ", each of which has a pole shoe, 6, 10 6', 6" respectively, extending above the housing to near the center thereof. The valve is further elucidated in the longitudinal section of Figure 2 in which a chamber 10 extends the center of housing 1. The chamber contains a disc-shaped member 4 in which a permanent magnet 3 is concentrically received. The shape of the chamber 10 corresponds essentially to an equilateral triangle, the corners being rounded with a radius, which is equal to half the diameter of the member 4. Channels 12, 12 'and 12 "mouths through constrictions resp. 13, 13 'and 13 "out in chamber 10. The magnet -20 assemblies 5, 5' and 5" include, respectively. windings 9, 9 ', 9 ". Intermittent circles indicate the ends of the pole shoes of the electromagnet assemblies 5, 5' and 5", which are however above and below the illustrated plane, respectively; these are shown more clearly below in the cross sections of Figures 3 and 4. The member 4 closes the mouth of channel 12 in the drawn position. The mouths of channels 12 'and 12 "are connected to each other via chamber 10. The volume within the chamber which is not occupied by the organ (the so-called dead volume) is very low in the case shown. If desired, the dimensions of the room to be chosen larger.

In figuur 3 wordt magneetbedieningssamenstel 5" in dwars-j doorsnede getoond, waarbij poolschoenen 6" en 7" boven respec- ! tievelijk onder de kamer gemonteerd, waarbij de hartlijn van 35 beide poolschoenen juist naast het magnetisch centrum van het orgaan 4 en tussen genoemd magnetisch centrum en de monding kanaal 12 loopt. De hoogte van de kamer 10 komt overeen met de »1007964 13 dikte van het orgaan 4, zodat het orgaan juist vrij in de kamer kan bewegen. Voor een optimale afdichting van de kamer 10 is een O-ring 11 tussen de behuizing 1 en het deksel 2 opgenomen. De afstand van poolschoenen 6" en 7" zijn t.o.v.In Figure 3, magnet actuating assembly 5 "is shown in cross-section, with pole shoes 6" and 7 "mounted above and below the chamber, respectively, with the centerline of both pole shoes just adjacent the magnetic center of the member 4 and between magnetic center and the mouth channel 12. The height of the chamber 10 corresponds to the »1007964 13 thickness of the member 4, so that the member can just move freely in the chamber. For an optimal sealing of the chamber 10 an O -ring ring 11 between the housing 1 and the cover 2. The distance of pole shoes 6 "and 7" are in relation to

5 het middenlangsvlak M en tot het centrum van de kamer gelijk. In principe zijn de opbouwen van de magneetbedieningssamen-stellen 5 en 5' gelijk aan die van 5".5 the median longitudinal plane M and equal to the center of the chamber. In principle, the structures of the magnet actuating assemblies 5 and 5 'are equal to those of 5 ".

Aan de hand van figuren 4 en 5, waarin een doorsnede door lijn B van figuur 1 is getoond, kan de werking van de afslui-10 ter worden verduidelijkt. Doordat de axiale afstand van de poolschoen 6 tot magneet 3, d.w.z. het magnetische centrum van orgaan 4, gelijk is aan de axiale afstand van poolschoen 7 tot de magneet 3 is de axiale kracht Fc3 van magneet 3 op poolschoen 6 gelijk en tegengesteld aan de axiale kracht Fc2 van 15 magneet 3 op poolschoen 7; de som van beide axiale krachten FCj en Fc2 is 0 en de resultante Fc3 van de aantrekkingskracht van de magneet 3 op de poolschoenen 6 en 7 (resp. F1 en F2) is radiaal in de richting van kanaal 12. Door de werking van magneet 3 op poolschoenen 6 en 7 wordt het kanaal 12 afgeslo-20 ten. Bij bekrachtiging van het magneetbedieningssamenstel zullen er eveneens vergelijkbare krachten worden gegenereerd, zij het ten gevolge van het magnetische veld van de bekrachtigde elektromagneet, die aangrijpen op het magnetiseerbare materiaal dan wel de permanente magneet 3 van het orgaan. Door 25 nu het magneetbedieningssamenstel 5 zodanig te bekrachtigen dat de veldlijnen tegengesteld verlopen t.o.v. die van de permanente magneet 3 zullen krachten Fx en F2 een resultante richting het inwendige van de kamer hebben. Hierdoor zal orgaan 4 uit de in figuur 4 getoonde positie worden afgesto-30 ten, waardoor het orgaan uit de weergegeven positie zal worden verdreven. Wanneer nu bijvoorbeeld magneetbedieningssamenstel 5' zodanig wordt bekrachtigd dat de veldlijnen tussen de poolschoenen 6' en 7' gelijkgericht verlopen t.o.v. die van de permanente magneet 3, wordt het orgaan 4 door samenstel 5' 35 aangetrokken en neemt een het kanaal 12' afsluitende positie binnen kamer 10 in. Deze situatie is vergelijkbaar met die welke in figuur 4 voor kanaal 12 is weergegeven. De het orgaan *1 0 0798 4 14 afstotende bekrachtiging door magneetsamenstel 5 (en eventueel eveneens van samenstel 5") en de het orgaan aantrekkende bekrachtiging van magneetsamenstel 5' kunnen worden opgeheven zodra het orgaan zich in de de het kanaal 12' afsluitende 5 positie bevindt. Na het opheffen van de bekrachtigingen van de magneetsamenstellen 5, 5' en eventueel 5" behoudt orgaan 4 de ingenomen positie vanwege de aantrekkende kracht van magneet 3 op beiden poolschoenen 6' en 7' . Wanneer orgaan 4 in plaats van een permanente magneet magnetiseerbaar materiaal omvat 10 dient ten minste het magneetsamenstel dat in het getoonde geval het orgaan in een een kanaal afsluitende positie houdt (bijvoorbeeld magneetbedieningssamenstel 5 met poolschoenen 6 en 7 voor het afsluiten van kanaal 12, zoals in figuur 4 is getoond), zich in bekrachtigde toestand te bevinden zolang af-15 sluiting van het betrokken kanaal is gewenst.The operation of the valve 10 can be explained with reference to Figures 4 and 5, in which a section through line B of Figure 1 is shown. Since the axial distance from pole shoe 6 to magnet 3, ie the magnetic center of member 4, is equal to the axial distance from pole shoe 7 to magnet 3, the axial force Fc3 of magnet 3 on pole shoe 6 is equal and opposite to the axial force Fc2 of 15 magnet 3 on pole shoe 7; the sum of both axial forces FCj and Fc2 is 0 and the resultant Fc3 of the attraction of the magnet 3 on the pole shoes 6 and 7 (F1 and F2 respectively) is radial in the direction of channel 12. Due to the action of magnet 3 channel 12 is closed on pole shoes 6 and 7. When the magnet actuating assembly is energized, similar forces will also be generated, albeit due to the magnetic field of the energized electromagnet, which will act on the magnetizable material or the permanent magnet 3 of the member. By energizing the magnet actuating assembly 5 such that the field lines run opposite to that of the permanent magnet 3, forces Fx and F2 will have a resultant towards the interior of the chamber. As a result, member 4 will be pushed out of the position shown in figure 4, whereby the member will be expelled from the shown position. For example, when magnet actuating assembly 5 'is energized such that the field lines between pole shoes 6' and 7 'are aligned with those of permanent magnet 3, member 4 is attracted by assembly 5' 35 and occupies a position closing channel 12 ' room 10 in. This situation is similar to that shown for channel 12 in Figure 4. The member * 1 0 0798 4 14 repelling actuation by magnet assembly 5 (and optionally also of assembly 5 ") and the member attracting actuation of magnet assembly 5 'can be released as soon as the member is in the position closing the channel 12' After lifting the actuations of the magnet assemblies 5, 5 'and possibly 5 ", member 4 retains the occupied position due to the attractive force of magnet 3 on both pole shoes 6' and 7 '. When member 4 comprises magnetizable material instead of a permanent magnet, at least the magnet assembly which in the case shown holds the member in a channel-closing position (for example, magnet actuation assembly 5 with pole shoes 6 and 7 for closing channel 12, as in Figure 4 is shown to be in the energized state as long as sealing of the channel in question is desired.

In de uitvoeringsvorm zoals is weergegeven in figuur 4 vindt afsluiting van de monding van kanaal 12 in kamer 10 plaats doordat een gedeelte van de zijwand van orgaan 4 afdichtend met de dwarswand van kamer 10 rond de betrokken 20 kanaalmond samenwerkt. Het is echter ook denkbaar dat in deze positie het kanaal juist wordt geopend doordat bijvoorbeeld het schijfvormig orgaan 4 langs de omtrek ervan een flens omvat die door aantrekking van het orgaan tegen de kanaalmon-ding een terugslagklep die zich in kanaal 12 kan bevinden 25 opent. Er zijn vele varianten denkbaar die binnen het kader van deze uitvinding vallen. Ook kan een van de kanalen 12, 12' of 12" zijn afgedopt, waardoor er wordt voorzien in een twee-weg-afsluiter met drie stabiele posities binnen de kamer 10.In the embodiment as shown in figure 4, closure of the mouth of channel 12 in chamber 10 takes place in that a part of the side wall of member 4 cooperates sealingly with the transverse wall of chamber 10 around the relevant channel mouth. It is also conceivable, however, that in this position the channel is just opened because, for example, the disc-shaped member 4 comprises along its periphery a flange which, by pulling the member against the channel fitting, opens a non-return valve which can be located in channel 12. Many variants are conceivable within the scope of this invention. Also, one of channels 12, 12 'or 12 "may be capped, providing a two-way valve with three stable positions within chamber 10.

In figuur 6 is een schakelschema getoond voor het bedie-30 nen van de afsluiter uit de voorgaande figuren, waarbij dient te worden opgemerkt dat LI, L2 en L3 verwijzen naar respectievelijk magneetsamenstellen 5, 5' en 5" en dat de wikkelingen 9, 9' en 9" een gelijke wikkelzin hebben. Wanneer geen der magneetsamenstellen wordt bekrachtigd, zoals in figuur 6A is 35 weergegeven, bevindt de afsluiter zich in rust, waarbij het orgaan niet door een der elektromagneten wordt aangetrokken. Wanner het orgaan een permanente magneet omvat zal het orgaan »•1 0 079 8 4 15 de positie behouden die door de laatste bekrachtiging van een van de elektromagneten is verkregen. Door de schakeling, getoond in figuur 4B, worden de elektromagneten van de mag-neetbedieningssamenstellen zodanig bekrachtigd dat samenstel 5 5 het orgaan 4 aantrekt en de samenstellen 5' en 5" het orgaan afstoten. In figuur 6C wordt een schakeling getoond waarin de elekttromagneten van de magneetbedieningssamenstellen zodanig zijn bekrachtigd dat samenstellen 5 en 5" het orgaan 4 afstoten en samenstel 5' het orgaan aantrekt. Op analoge wijze 10 zullen magneetsamenstellen 5 en 5' het orgaan afstoten en samenstel 5" het orgaan aantrekken wanneer de elektromagneten worden bekrachtigd volgens de schakeling van figuur 6D.Figure 6 shows a circuit diagram for operating the valve of the previous figures, it should be noted that L1, L2 and L3 refer to magnet assemblies 5, 5 'and 5 "and that the windings 9, 9 "and 9" have the same sense of wrapping. When none of the magnet assemblies are energized, as shown in Figure 6A, the valve is at rest, the member not being attracted by any of the electromagnets. When the member comprises a permanent magnet, the member will retain the position obtained by the last actuation of one of the electromagnets. The circuit shown in Figure 4B energizes the electromagnets of the magnet actuating assemblies such that assembly 5 attracts member 4 and assemblies 5 'and 5 ”repel member. Figure 6C shows a circuit in which the electromagnets of the magnet actuating assemblies are actuated such that assemblies 5 and 5 "repel the member 4 and the assembly 5 'attracts the member. Similarly, magnet assemblies 5 and 5 'will repel the member and assembly 5 "will attract the member when the electromagnets are energized according to the circuit of Figure 6D.

Er zijn vele configuraties van de afsluiter volgens de onderhavige uitvinding mogelijk zonder buiten het kader van de 15 uitvinding te treden. Zo wordt in figuur 7 een andere uitvoeringsvorm van de afsluiter volgens de onderhavige uitvinding in een zeer vereenvoudigde schematische weergave getoond. Zo zijn voor de duidelijkheid bijvoorbeeld de magneetbedieningssamenstellen niet weergegeven. In een kamer 70 monden vier 20 kanalen 71, 72, 73 en 74 uit. Orgaan 75 omvat een centrale schijf 78 en vier kleinere schijven 76 die via een elastische koppeling 77 met de centrale schijf zijn verbonden. De centrale schijf bevat magnetiseerbaar materiaal of een permanente magneet. Door de centrale schijf met behulp van een magneetbe-25 dieningssamenstel naar de rechterwand van kamer 70 te bewegen wordt de in figuur 7A weergegeven positie bereikt, waarbij kanalen 73 en 74 worden afgesloten door twee van de kleinere schijven 76. Zo kan de afsluiter eveneens kanalen 72 en 73, 71 en 72, 71 en 74 afsluiten, zoals in respectievelijk figuren 30 7B, C en D wordt getoond. De kleine schijven kunnen eveneens als kogels worden uitgevoerd, bijvoorbeeld van rubber, waarbij de wand van kamer 70 ten minste nabij de kanaalmondingen bij voorkeur een overeenkomstig passende vorm bezit.Many configurations of the valve of the present invention are possible without departing from the scope of the invention. Thus, in figure 7, another embodiment of the valve according to the present invention is shown in a very simplified schematic representation. For example, the magnet actuation assemblies are not shown for clarity. In a room 70, four 20 channels 71, 72, 73 and 74 open out. Device 75 includes a central disc 78 and four smaller discs 76 connected to the central disc via an elastic coupling 77. The central disc contains magnetizable material or a permanent magnet. By moving the central disc to the right wall of chamber 70 with the aid of a magnetic actuation assembly, the position shown in Figure 7A is reached, channels 73 and 74 being closed by two of the smaller discs 76. Thus, the valve can also channel 72 and 73, 71 and 72, 71 and 74, as shown in Figures 30 7B, C and D, respectively. The small discs can also be in the form of balls, for example of rubber, the wall of chamber 70 preferably having a correspondingly suitable shape at least near the channel openings.

In figuur 8 is een uitvoeringsvorm weergegeven waarbij 35 het orgaan vier permanente schijfvormige magneten 85a, b, c en d omvat die met een elastische koppeling 87 met elkaar zijn verbonden. In figuur 8A wordt de positie van het orgaan binnen 0 07984 16 de kamer 80 getoond na een het orgaan aantrekkende bekrachtiging van magneetsamenstellen die zich analoog aan de situatie van figuur 2, nabij de monding van kanaal 83 en kanaal 84 kunnen bevinden (de magneetbedieningssamenstellen zijn niet 5 getoond). Op analoge wijze kunnen schijven 85b en 85c in afdichtende samenwerking worden gebracht met de kanaalmondin-gen van respectievelijk kanalen 82 en 84 door een het orgaan aantrekkende bekrachtiging van de bij deze kanaalmondingen geplaatste magneetbedieningssamenstellen. Opgemerkt dient te 10 worden, dat de magneetbedieningssamentstellen ter plaatse van de mondingen van kanalen 81 en 83 hiertoe kort afstotend kunnen worden bekrachtigd. In figuren 8c en d worden nog twee = mogelijke afsluitingsposities getoond.Figure 8 shows an embodiment in which the member comprises four permanent disc-shaped magnets 85a, b, c and d which are connected to each other by an elastic coupling 87. In Figure 8A, the position of the member within the chamber 80 is shown after actuation of magnet assemblies attracting the member, which may be analogous to the situation of Figure 2, near the mouth of channel 83 and channel 84 (the magnet actuating assemblies are not shown 5). In an analogous manner, disks 85b and 85c can be brought into sealing engagement with the channel mouths of channels 82 and 84, respectively, by actuation of the magnet actuating assemblies disposed at these channel mouths. It should be noted that the magnet actuating assemblies at the mouths of channels 81 and 83 can be energized briefly for repulsion. In Figures 8c and d, two more = possible closing positions are shown.

In figuur 9 is een zeer vereenvoudigde schematische 15 weergave van een bovenaanzicht van een kamer 90 weergegeven : waarin een als holle schijf uitgevoerd orgaan 91 is opgenomen.Figure 9 shows a very simplified schematic representation of a top view of a chamber 90, in which a member 91 designed as a hollow disc is accommodated.

Het zich onder de schijf bevindend evenwijdig vlak van kamer 90 bevat vier perifere kanaalmondingen (93, 94, 95, 96) en een centrale kanaalmonding (92), waarbij de centrale kanaalmonding 20 in iedere positie van het orgaan 91 binnen de kamer 90 met een perifere kanaalmonding in verbinding staat onder afsluiting van de overige perifere kanaalmondingen (zie figuren 9A, B, C en D; de afgesloten kanaalmondingen zijn als onderbroken cirkels weergegeven). Het dode volume van de volgens deze 25 uitvoeringsvorm wordt bepaald door holte 97, die wordt be grensd door het schijfvormige orgaan 91. Zoals hierboven reeds is uiteengezet varieert het dode volume tijdens de werking van de afsluiter niet. Derhalve, en vanwege het feit dat de bewegingsrichting van het orgaan haaks verloopt ten opzichte van 30 de kanalen 92-96 is de werking van deze afsluiter ongevoelig voor eventuele toevoerdrukken door de kanalen. Deze uitvoeringsvorm is derhalve zeer geschikt om bij hoge drukken te worden toegepast, zoals bij HPLC.The parallel plane of chamber 90 located below the disc includes four peripheral channel mouths (93, 94, 95, 96) and a central channel mouth (92), the central channel mouth 20 in each position of the member 91 within the chamber 90 having a peripheral channel mouth is in communication below the other peripheral channel mouths (see Figures 9A, B, C and D; the closed channel mouths are shown as broken circles). The dead volume of the according to this embodiment is determined by cavity 97, which is bounded by the disk-shaped member 91. As already explained above, the dead volume does not vary during the operation of the valve. Therefore, and due to the fact that the direction of movement of the member is perpendicular to channels 92-96, the operation of this valve is insensitive to any supply pressures through the channels. This embodiment is therefore very suitable for use at high pressures, such as with HPLC.

Het is mogelijk om de kamer 90 te verbinden met kanalen 35 die in de zijwanden ervan uitmonden. Orgaan 91 kan desgewenst eveneens laatstgenoemde kanalen afsluiten resp. openen. In principe is het aantal centrale en perifere kanaalmondingen in - »1 0 07 9 84 17 deze uitvoeringsvorm onbeperkt. Ook het aantal hoeken van de kamer kan naar wens worden aangepast.It is possible to connect the chamber 90 to channels 35 which open into its side walls. If desired, organ 91 can also close or repress the latter channels. to open. In principle, the number of central and peripheral channel openings in this embodiment is unlimited. The number of corners of the room can also be adjusted as desired.

In figuur 10 is een tweeweg-afsluiter getoond, waarbij twee kanalen 101 en 102 in een kamer 100 uitmonden, waarbij 5 ter plaatse van de monding van kanaal 101 een kogelvormig af sluitlichaam 103 is geplaatst die door een veer 104 op afstand van de monding van kanaal 101 wordt gehouden. Door bekrachtiging van een magneetbedieningssamenstel met magneet-polen 105 en 106 zal het af sluitlichaam 103 tegen de veerdruk 10 in tegen de monding van kanaal 101 worden getrokken en deze afsluiten zolang het magneetsamenstel wordt bekrachtigd. Aanwezigheid van een veer is overbodig wanneer medium vanuit kamer 101 richting kanaal 102 stroomt en daardoor afsluitli-chaam 103 op afstand van de monding van kanaal 101 houdt.In figure 10 a two-way valve is shown, in which two channels 101 and 102 open into a chamber 100, wherein 5 is placed at the location of the mouth of channel 101 a ball-shaped sealing body 103 which is spaced from the mouth of a spring 104 by means of a spring 104. channel 101 is held. By energizing a magnet actuating assembly with magnetic poles 105 and 106, the sealing body 103 will be pulled against the spring 10 against the mouth of channel 101 and seal it as long as the magnet assembly is energized. Presence of a spring is superfluous when medium flows from chamber 101 toward channel 102 and thereby keeps shut-off body 103 spaced from the mouth of channel 101.

**1 007984** 1 007984

Claims

1. Magnetically actuable valve, at least comprising a chamber (10) into which at least one channel (13, 13 ') opens, the opening or closing of which can be influenced by a magnetizable material comprising movable material in the chamber (10) (4), and at least one magnet actuation assembly (5) influencing the member (4), characterized in that the magnet actuation assembly (5) is arranged to generate a magnetic field whose field lines are transverse to the plane of movement of the object. organ (4) within the chamber (10).

Valve according to claim 1, characterized in that the chamber (10) is bounded by two surfaces which run substantially parallel to one another and at least three transverse walls located between the surfaces, which are connected at an angle to each other .

Valve according to claim 1 or 2, characterized in that the member (4) has a thickness which substantially corresponds to the distance between the parallel surfaces. 20

4. Valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that one or more channel openings are arranged at the corners between the transverse walls of the chamber (10).

5. Valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that the member (4) is brought into sealing cooperation with one or more channel openings.

Valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that the angles between the transverse walls are rounded by a given radius and the member is at least locally correspondingly rounded with a diameter equal to or less than radius mentioned twice. 1 007984

Valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that at least one side wall of the member (4) is convex and the transverse walls of the chamber are correspondingly hollow at least near the channel openings present therein. .

Valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that one or more channel openings (92, 93, 94, 95, 96) are arranged in one or both parallel planes of the chamber (90) of the valve .

Valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that the member (91) comprises an annular hollow disc.

Valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that at least one of the parallel surfaces of the chamber (10) is porous.

Valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that the magnetic actuation assembly (5) is arranged such that the centerline of the pole shoes (6, 7 thereof) is perpendicular to the median longitudinal plane (M) of the 20. chamber (10) is located, the distance from each of the two pole shoes (6, 7) to said central longitudinal plane (M) being equal.

Valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that when the centerline of both pole shoes (6, 7) extends within the chamber (10), its distance from the nearest transverse wall of the chamber. (10) is less than or equal to the shortest distance from the magnetic center of the member (4) to said transverse wall.

Valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that the center line cuts through the pole shoes 30 (6, 7) of the magnet operating assembly (5) with a radial axis of the chamber (10) through the channel mouth. p1 007984

Valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that at least one magnetic actuation assembly (5) comprises an electromagnet.

Valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that the valve comprises a plurality of magnetic actuation assemblies (5, 5 ', 5 "), each of which is arranged near a corner of the chamber (10) the magnet actuating assemblies (5, 5 ', 5 ") each comprising an electromagnet.

Valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that the member (4) comprises a permanent magnet (3).

Method for operating a valve by means of one or more magnetic fields, at least comprising a chamber (10) into which at least one channel (13, 13 ') opens, the opening or closing of which can be influenced by a magnetizable material movable in the chamber (10) comprising member (4), and at least one magnet actuating assembly (5) influencing the member (4), generating the magnetic field whose field lines are transverse to the plane of movement of the member (4) within the chamber (10), in order to place the member (4) under the influence of the magnetic field in a position within the chamber (10), whereby opening or closing of at least one channel mouth is effected.

Method according to claim 17, characterized in that the member (4) comprises a permanent magnet (3) and the magnet actuation assembly (5) an electromagnet and the electro. magnet energizes such that it attracts the permanent magnet, the member (4) effecting opening or closing of at least one channel mouth, respectively.

Method according to claim 18, characterized in that the magnetic strength of the permanent magnet of the member (4) is chosen in such a way that, once attracted by an energized electromagnet, it achieves its position within the chamber. (10) when the electromagnet is switched off, 5 retains the attraction of the permanent magnet to the pole shoes (6, 7) of the switched off magnet.

Method according to claim 18 or 19, characterized in that the magnet actuation assembly (5) is actuated with reverse polarity, so that the member (4) cancels the opening and closing of the channel mouth, respectively.

Method according to one or more of claims 17-20, characterized in that several solenoid actuating assemblies (5) of a valve are actuated simultaneously, such that an assembly (5) attracts the member (4) and the other assemblies repel the member (4). 0 079 84