用於液相色譜分析法的控制閥的製作方法
2023-05-06 21:38:56
用於液相色譜分析法的控制閥的製作方法
【專利摘要】本發明涉及用於液相色譜分析法的控制閥，具有：其中形成有多個埠的定子，每個埠分別由一個通道構成，該通道在一端分別與一個連接埠相連且在另一端在該定子的定子端面上具有預定的埠開口橫截面；轉子，其具有與定子端面相互作用的轉子端面，在轉子端面中形成至少一個或多個凹槽，該凹槽根據轉子相對於定子的轉動位置在至少一個預定的操作位置上分別密閉連通預定的埠開口橫截面；驅動轉子轉動的驅動設備；用於測定轉子的轉動位置的設備，該設備產生與轉子的絕對位置或相對位置相對應的信號。用於測定的設備具有可轉動地運動的傳動部件，該傳動部件將前端部同軸地與該轉子或者與基本上抗轉動地與該轉子接合的接合件以抗轉動的方式連接。
【專利說明】用於液相色譜分析法的控制閥
【技術領域】
[0001]本發明涉及具有權利要求1的前序部分的特徵的、用於液相色譜分析法的控制閥且尤其是用於高效液相色譜分析法(HPLC)的高壓控制閥。在HPLC中，待檢樣品須被供應入高壓液流中，高壓液流被供給色譜分析柱。色譜分析柱通常在柱爐內被保持在達到110°C且在不久之後可能還達到150°C的範圍的恆定溫度。藉助柱的加熱，在給定壓力下獲得流過該柱的流量的更高值。由此得到更短的通過時間。
【背景技術】
[0002]為了獲得位於進樣器(即用於將樣品送入液流中的控制閥)與柱之間的短的毛細管路徑，人們希望儘量靠近該柱且優選的在柱爐處或柱爐內安置控制閥。據此，該控制閥必須具有相對聞的耐熱性。
[0003]雖然控制閥尤其是用於HPLC的高壓控制閥的純機械組成部件沒有或者只有少量部件涉及耐熱強度的問題，但問題在於，在使用電子部件時尤其是在測定控制閥的機械部分的轉動位置時希望達到所期望的耐熱性。
[0004]用於將樣品送入液流中的控制閥通常具有定子，在定子中設有用於向控制閥供應液體或從控制閥排出液體的多個連接埠。這些埠藉助多個通道與開口橫截面相連，開口橫截面在該定子的操作面例如基本呈圓柱形的定子元件的端面上形成。轉子也具有操作面，其與定子的操作面相互作用，其中在該轉子的操作面上形成多個凹槽，這些凹槽用於根據兩個或更多個操作位置將定子的某些開口橫截面或者埠相互連通。此時，轉子和定子必須藉助足夠高的壓緊力被相互壓緊，使得在出現在液相色譜法尤其是HPLC中的高壓下也獲得在操作平面內的密封性。
[0005]這種控制閥例如在W02009/101695或US2010/0281959A1中進行了描述。
[0006]在如此構成的閥中，要求足夠精確地掌握通常被合適的驅動裝置(例如帶有傳動單元的電動機)驅動轉動的轉子的位置，以便能足夠精確地進入由轉子和定子構成的操作位置。
[0007]已知的控制閥為此具備用於識別轉子位置的電路。該電路通常在空間方面設置在轉子附近。轉子位置此時尤其能以光學方式來檢測。此時在轉子本身上設置藉助光電探測器(例如光電二極體)來測定的光學標記。
[0008]但是，這種光電傳感器或電傳感器(例如電容傳感器)的使用在溫度已明顯高於70°C時存在問題。因此，這種控制閥不能完全被安置在柱爐內，至少不能將設有所述轉子和定子的控制閥頭部安置在柱爐內。但這是符合期望的，因為控制閥通常設置在柱爐的壁內，其中，柱爐為此在壁內具有對應的缺口，各有一個控制閥可安裝在該缺口中。控制閥頭部此時位於柱爐內壁上或者突出到柱爐內部空間中，以實現毛細管與控制閥的相關埠的連接。
[0009]為了解決該問題而已知藉助止擋件來限制轉子運動，從而可精確地前進至由止擋件所限制的操作位置。但這只能在具有兩個操作位置的控制閥中實現。另外，可以採用用於位置測定設備校準的機械止擋件，由此考慮到與溫度相關的偏差。因而，在這樣的閥中不需要直接在轉子上規定藉助相應的傳感器設備的位置測定。
[0010]但這樣的控制閥要求執行校準過程，這帶來相應的成本，尤其是相應的時間成本。
【發明內容】
[0011]因而，本發明基於以下任務，即，提供一種用於液相色譜分析法的控制閥尤其是用於高效液相色譜分析法的高壓控制閥，其在結構尺寸緊湊的同時具有改善的耐熱性。
[0012]本發明利用權利要求1的特徵來實現該任務。
[0013]由從屬權利要求得到本發明的其它實施方式。
[0014]本發明源於以下認識，轉子的轉動運動或者轉子的絕對位置藉助傳動部件可被傳遞到控制閥的軸向後側區域，在該區域內該傳動部件的絕對位置或相對位置或者轉動運動藉助用於測定轉子轉動位置的設備來測定。根據所測定的位置，該轉子轉動位置測定設備產生一個信號，該信號尤其可被用於該控制閥的操作位置的自動化控制。
[0015]通過將用於轉子轉動位置的測定位置移位到控制閥的後側區域內，測量所需要的電路可設置在充分遠離溫度通常高達150°C的控制閥頭部的區域內。
[0016]該後側區域尤其可以具有距設有轉子的控制閥頭部的以下的軸向距離，S卩，使得即使當控制閥被安裝在柱爐壁內時，該後側區域也被設置在柱爐內部空間的外部。即使當閥頭部處具有150°C的溫度時，在設有傳感器設備的後側區域內的溫度也可以明顯較低，尤其是位於低於70°C的溫度範圍內，在此溫度範圍內也能夠順利地實現電路的電穩定性。
[0017]傳動部件優選地可以基本上無負荷地運動，使得沒有相關的扭轉力作用於傳動部件，否則扭轉力將導致轉動位置測量時的失準。
[0018]傳動部件將其前端部優選同軸地與轉子或與基本以抗轉動的方式與轉子接合的接合件以抗轉動的方式連接。這樣，可以將轉子的轉動運動在最窄空間情況下簡單地傳遞至後側區域。
[0019]根據本發明，該轉子轉動位置測定設備構造和布置成使得它在遠離轉子的區域內且優選的在傳動部件的後側的端部區域內測定傳動部件的轉動位置。
[0020]根據本發明的一個實施方式，該傳動部件能以杆狀件的形式構成。杆狀件尤其是可以具有僅幾毫米的直徑，並且使其後側的端部伸到該控制閥的在軸向上遠離轉子的後側區域內。
[0021]控制閥的後側區域可以相對於控制閥的轉子和定子所處的軸向前側區域具有預定的熱解耦性。尤其是控制閥殼體可以為此在位於控制閥後側區域前方的區域內具有通風口，使得通過經過殼體和位於其中的部件的相應的通風氣流而達到冷卻效果。
[0022]當然，在這樣的中央區域內也可以利用安置在該殼體內的絕緣材料的隔熱。
[0023]絕緣材料可以延伸於殼體的整個橫截面上並且例如呈絕緣板的形式，該絕緣板僅具有用於供傳動部件穿過的開口。
[0024]根據本發明的一個實施方式，該傳動部件可以由隔熱材料或例如塑料或陶瓷的導熱性差的材料構成。
[0025]如果該傳動部件以杆狀件的形式構成且僅具有幾毫米的直徑，例如小於3毫米的直徑，且優選的是小於2毫米的直徑，則例如也可以採用不鏽鋼作為導熱性相對差的金屬。[0026]根據本發明的另一個實施方式，用於控制閥的驅動裝置可以布置在與設置有轉子或與該轉子接合的接合件的區域軸向相鄰的區域中。根據本發明，該傳動件在此情況下設計成，即，使得該傳動件也軸向穿過所述驅動裝置，尤其是與轉子軸線同軸地穿過所述驅動
>J-U ρ?α裝直。
[0027]該驅動裝置的驅動軸在此情況下可以構成為空心的，其中該杆狀傳動部件穿過空心的驅動軸。
[0028]驅動裝置可以具有行星齒輪傳動設備，該行星齒輪傳動設備設置在實際的驅動裝置和布置有轉子的閥頭部之間。實際的驅動裝置例如能以電動機、氣動執行設備或液壓執行設備的形式構成。在這樣的情況下，該傳動部件優選地呈杆狀件的形式並且穿過行星齒輪傳動設備的一個或多個中心齒輪，所述中心齒輪為此具有空心軸。
[0029]由此得到結構最緊湊且簡單的構型。
[0030]根據本發明的一個實施方式，該轉子轉動位置測定設備可以沿徑向布置在傳動部件的後側的端部區域內。該傳動部件或與之連接的標記件可以為此在周面上具有多個標記，這些標記由同樣徑向布置的傳感器元件掃描。
[0031]根據本發明的另一個實施方式，該轉子轉動位置測定設備可以設置在傳動部件的後側端部。
[0032]轉動位置測定設備為此可以具有以抗轉動的方式安置在傳動部件的後側端部上的標記件，標記件具有優選的超出該傳動部件的端面的軸向取向的表面。可以在該表面上設置多個標記，這些標記藉助傳感器元件來探測，使得轉子轉動位置測定設備能夠由傳感器元件的信號確定該標記件的相對轉動位置或絕對轉動位置。
·[0033]為此，標記件以徑向磁化的標記件的形式構成。傳感器元件能以霍爾傳感器元件(Hall-Sensorelement)的形式構成，該傳感器元件的傳感器面與磁體端面對置且以不接觸的方式測定其位置。
[0034]磁性標記件(如徑向磁化的磁體或完全相反磁化的磁體)和霍爾傳感器元件的使用帶來以下優點:這些組成部分也能以極高的耐熱性來供使用。由這些組成部分提供的信號因而可以以導線相連的方式被進一步輸送到上級的評測和控制單元，因此其可以距控制閩頭部更遠。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0035]以下將結合附圖所示的實施方式來詳述本發明，其中:
[0036]圖1是本發明的控制閥的第一實施方式的剖切立體圖；
[0037]圖2是本發明的控制閥的第二實施方式的實際控制閥(不帶驅動裝置)的剖切立體圖；
[0038]圖3是本發明的控制閥的另一個實施方式的剖切立體圖。
[0039]附圖標記列表
[0040]I控制閥
[0041]3 殼體
[0042]5第一殼體部
[0043]7第二殼體部[0044]8支承壓緊設備
[0045]9 凸肩
[0046]11 軸承
[0047]13容納部
[0048]13』容納部
[0049]15接合件
[0050]16接合單元
[0051]16』接合單元
[0052]17第一蓋部
[0053]19 凸肩
[0054]21平衡件/晃動杆
[0055]21』平衡件
[0056]23 轉子
[0057]25連接銷
[0058]27彈簧單元，盤簧
[0059]29 定子
[0060]31連接埠
[0061]33第二蓋部
[0062]35 螺釘
[0063]37傳動單元
[0064]39中心齒輪
[0065]41中心齒輪
[0066]43從動軸
[0067]45驅動單元
[0068]47行星齒輪
[0069]49 銷
[0070]51傳動部件
[0071]53桿狀件
[0072]55轉子轉動位置測定設備
[0073]57徑向標記件
[0074]59徑向傳感器元件
[0075]57』軸向標記件
[0076]57'容納部
[0077]57』 2徑向磁化的永磁體
[0078]57』 a 端面
[0079]59』軸向傳感器元件
[0080]61印刷電路板
[0081]63 薄部
[0082]65 邊緣[0083]A閥軸線【具體實施方式】
[0084]如圖1所的控制閥I包括殼體3,該殼體具有第一殼體部5和第二殼體部7。在呈罐狀的第二殼體部7內安裝有例如呈電動機形式的驅動單元45。在第一殼體部5內，在上側區域內容納有實際的控制閥，在下側區域內容納有傳動單元37，該傳動單元與驅動單兀45相接合。第一殼體部5利用第一蓋部17和第二蓋部33被封閉。
[0085]實際的控制閥包括定子29、轉子23和支承壓緊設備8，所述支承壓緊設備8用於將轉子23以可轉動的方式支承在殼體3內並產生壓緊力，藉助該壓緊力，所述轉子沿朝向定子的方向承受該壓緊力。定子以已知的方式具有在定子端面上形成的連接埠 31的埠開口橫截面，以輸入或排出待處理的介質。定子端面與轉子23的轉子端面相互作用，在轉子端面上形成有多個凹槽。根據轉子23相對於定子29的角位置，設於定子端面上的多個凹槽分別連接預定的埠開口橫截面，使得相關的連接埠 31分別流動連通。
[0086]在圖1所示的實施方式中，支承壓緊設備8由軸承U、容納部13、彈簧單元27和接合單元16構成。
[0087]第一殼體部5在其內部空間中具有凸肩9，環形軸承11軸向支承在該凸肩上。軸承11以在軸向上充分承載的徑向軸承的形式構成，例如呈徑向止推滾珠軸承的形式。基本上呈空心圓柱形的或罐形的容納部13支承在軸承11上，該容納部具有在殼體內沿徑向一直延伸幾乎到達殼體3或者殼體部5的內壁的凸緣，從而容納部13在軸向上是固定不動的但以可轉動的方式支承。此時，凸緣或軸承11必須要構造成使得可彼此相對運動的部分不接觸，以實現順暢的轉動運動。因而在所示的例子中，在軸承11的外環和容納部13的凸緣之間具有小的軸向環形間隙。
[0088]由接合件15和平衡件21構成的接合單元16基本呈空心圓柱形或罐形構造並且將其下側部分插入容納部13中。接合件15的外輪廓基本上對應於容納部13的內部空間輪廓。因此，接合件15可以以軸向移動的方式穿過該容納部13。
[0089]在如圖1所示的控制閥I的實施方式中，如此選擇容納部13的內部空間的內徑，即，使得該內部空間的直徑基本等於接合件15的外徑，從而在徑向上相對於容納部13且進而相對於閥軸線A得到了接合件15的足夠精確的對中。這是因為必須將定子29的縱軸線(垂直於定子端面且與埠開口橫截面同軸地延伸)以及轉子23的轉動軸線儘量精確地相互調準，以使得定子軸線和轉子軸線對準(構成閥軸線)。同時，通過彼此對應地選擇接合件15的外徑和容納部13的內徑，來獲得接合件15在閥軸線上的精確地軸向移動的可能性。但是，這決定了相對小的加工公差。
[0090]接合件15在如圖1所示的控制閥I的實施方式中僅通過摩擦配合與容納部13以抗轉動的方式連接並且與該容納部一起藉助軸承13以可轉動的方式被支承。摩擦配合所需要的壓緊力與在轉子23和定子29之間的界面處作用的由彈簧單元27產生的壓緊力或密封力相對應。在所示的實施方式中，該彈簧單元通過僅一個環形彈簧件來實現。當然，也可採用一疊環形彈簧件來代替僅一個環形彈簧件。
[0091]為了實現摩擦配合，接合件15在其上側區域內具有在周面範圍內徑向向外延伸的凸緣，該凸緣將其底側貼靠在呈環形彈簧單元27形式的環形彈簧單元27上。彈簧單元27安置在位於接合件15的外壁和第一殼體部5的內壁之間的環形區內，並且支承在容納部13的環形端面上或者容納部13的徑向外伸的凸緣的端面上。
[0092]接合件15和容納部13之間的抗轉動連接也可如此實現，即，使得在這兩個部分之間以規定形狀配合，尤其通過在容納部13的內壁上形成凸起或凹槽並且在接合件15的外周面上形成與之相對應的形狀上互補且與之相互作用的凹槽或凸起。但必須如此實現形狀配合，即，使得可以獲得接合件的軸向運動。
[0093]接合件15和容納部13之間的抗轉動連接也可以間接地通過容納部13和彈簧單元27之間以及彈簧單元27和接合件15之間的形狀配合來實現。
[0094]支承壓緊設備8在基本上呈空心圓柱形的第一殼體部5中的軸向固定藉助被旋入第一殼體部5的上開口中的第一蓋部17來實現。第一蓋部17基本上呈環形並且以凸肩19覆蓋接合件15的上端面，所述接合件也基本上呈空心圓柱形或罐形的構造，在這裡，接合件15的內部空間在其下側區域內具有縮小的直徑。在接合件15的內部空間中設有呈晃動杆形式的平衡件21。平衡件21具有基本上堅硬抗彎的頭部和在所示的實施方式中也基本上以堅硬抗彎形式構成的根部以及設置在根部和頭部之間的彎曲部。平衡件21使其下端或者說根部支承在接合件15的內部空間中並且使頭部的上端面略微超出平衡件21的環形上端面。如圖1所示，平衡件21或者晃動杆同軸地容納在接合件15中，接合件本身同軸地容納在容納部13中。平衡件21也能將其根部壓入接合件15中。由此，可以實現在壓入狀態下平衡件21的朝向轉子23的端面的精確加工。尤其是也可以在壓入狀態下通過隨後的加工來準確地調節平衡件21的端面相對於接合件15的環形端面的超出程度。
[0095]在環形第一蓋部17的中間開口內安裝轉子23，其中圓柱形轉子23的外徑基本等於環形蓋部17的內徑。但該容納開口不是用於引導轉子23，而是用於密封殼體3或者說殼體部5的內部以防止灰塵、溼氣和其它環境的影響。為此，可以在形成於開口的內壁中的的凹槽中設置密封圈，該密封圈對轉子23的周壁施加作用且因而獲得期望的密封效果。轉子23也可以具有相應的盲孔來代替用於銷25的孔。由此得到以下優點，支承壓緊設備8相對於轉子端面被密封且例如潤滑劑不會從支承壓緊設備8的內部漏到外面。
[0096]該轉子具有三個軸向孔，它們分別用於容納一個連接銷25。連接銷25將上側部分插入轉子23內的相關的孔中並且將其下側端部插入接合件15端面上的對應孔中。通過此方式，使轉子與接合件15以抗轉動的方式連接。同時，轉子23內的孔構造成使得該轉子且因此該轉子的端面能以小的但夠用的角範圍以晃動的方式保持。
[0097]蓋部17在其上側區域內具有用於定子29的容納部，該容納部基本上也呈圓柱形並且具有多個徑向向內斜伸的通道，各有一個可被擰入第二蓋部33的連接埠 31的前端進入通道。圖1隻示出了這些連接埠 31中的一個連接埠 31，這是因為另外兩個連接埠位於視圖的各自剖除的部分中。同樣，圖1隻示出了其中的一個連接銷25。當第二蓋部33用螺釘35與第一蓋部相連時，第二蓋部33覆蓋定子29並且將該定子的定子端面壓到轉子端面上。支承壓緊設備8和第一殼體部5以及第一蓋部17和第二蓋部33此時相互匹配，從而產生足夠大的壓緊力。當然，也可以在安裝控制閥I時先將第一蓋部17和第二蓋部33連接，隨後將整個蓋部連同保持在其中的定子一起旋入殼體3中或者說第一殼體部5中。
[0098]為了安裝閥頭部，首先將軸承11置入第一殼體部5的內部空間中。隨後，將容納部13、彈簧單元27和接合件15連同被壓入該接合件中的平衡件21 —起裝入第一殼體部。接著，擰裝第一蓋部17，使得上述組成部件在第一殼體部5的內部空間中被固定住。接著，可以裝入轉子23。蓋部17在其內側區域的軸向厚度方面設計成使得轉子23在安裝到連接銷25上之後，其設有未詳細地示出的凹槽的上端面還略微超出蓋部17的支承定子29的端側表面。隨後，將定子29安裝到轉子23上，使得設有與連接埠 31相連的通道的開口橫截面的定子下端面貼靠轉子23的上端面。此時要考慮的是，定子端面的、布置有埠開口橫截面的且必須相對於轉子端面被密封的中央區域(通常總體是平的)通常構造成相對於定子端面的周圍部分略微地凸起。因此，在轉子和定子之間的密封面通過定子端面的凸出部分的尺寸來確定。
[0099]隨後裝上構成為對定子29的頂面施力的第二蓋部33。第二蓋部33利用螺釘35與第一蓋部17連接，由此，定子29承受軸向力，使得可以得到充分的軸向作用的密封力，SP使在HPLC中出現的高壓下也將設於轉子23內的凹槽相對於定子端面或者說定子端面的中央凸起部分密封起來。此時通過呈環形彈簧件形式的彈簧單元27或通過擰緊的第二蓋部33來產生壓力。
[0100]如上所述，平衡件21在所示的實施方式中具有足夠堅硬的頭部以及足夠堅硬的根部，它們在由接合件15傳遞至轉子23的壓緊力下沒有或必要時幾乎沒有(彈性)變形。而位於其間的圓柱形彎曲部允許彈性彎曲變形，使得平衡件21用上端面對轉子23的朝向該平衡件的表面施力，同時進行該轉子的可能有的晃動，同時，在平衡件21的上端面和轉子23之間的接觸面上的壓緊力基本均勻地分布。另外，平衡件21對轉子23同軸施以作用，使得如果轉子23圍繞其軸線轉動的同時進行晃動，則在轉子23和定子29之間的同軸的壓緊面中，也得到基本上均勻的壓力分布，這是因為該定子端面和/或該轉子端面不是恰好垂直於該轉子23的轉動軸線延伸。
[0101]在這裡，平衡件21的彎曲部當然也必須是密封的，使得所需的壓緊力可被傳遞至該轉子23。就是說，此部分必須在軸向上至少像彈簧單元27—樣剛性地構成。僅期望有足夠高的彎曲彈性。
[0102]在此要指出，平衡件21的根部不一定必須以可抗彎的形式構成。它能構造成彎曲部的延長段，使得彎曲部和根部組合成一個具有相同性能或很相似的性能的部分。但堅硬的根部簡化了相對於傳遞壓緊力的構件(在此是接合件15)的同軸支承。另外，堅硬抗彎的根部可以使將平衡件21壓入接合件15變得簡單。
[0103]在另一個未示出的實施方式中也可以省掉特殊構造的頭部，在這裡，該彎曲部和頭部可以具有同樣的橫截面。
[0104]在如圖2所示的根據本發明的閥I』的實施方式中，基本上僅示出了上部分，即，容納在第一殼體部5內的實際的閥。
[0105]此實施方式基本上等同於圖1中的實施方式，主要區別主要僅在於兩方面。
[0106]一方面，該平衡件21』以不同的形式構成。另一方面，不再通過以可軸向移動且徑向固定的方式在容納部13內安置接合件15』來實現接合單元16』的對中。
[0107]平衡件21』具有兩個圍繞縱軸線以90度相互錯開的呈薄部63形式的彎曲部，來代替具有相對小的直徑的圓柱形彎曲部。這些薄部在圖2所示的實施方式中具有恆定的厚度並且相對於平衡件21』的縱軸線平行且對稱地延伸。但薄部63也能以任何合適的方式構成，以實現總是可以保證在垂直於薄部表面或者說其縱向延伸平面(在對稱平面的對稱實施方式中)的方向上的充分的彎曲彈性。同樣可行的是，薄部63的軸向長度被縮小到使得其實際上被構造成具有相應的相互垂直延伸的轉動軸線的柔性鉸鏈的形式。
[0108]藉此，如此設置的平衡件21』也實現了轉子23的晃動並且同時向轉子23傳遞所需要的壓緊力。
[0109]為了接合單元16』的對中，接合件15』的外徑被選擇為略小於容納部13的內部空間內徑，從而得到了接合件15』和接合單元16』以及轉子23在徑向上相對於容納部13的至少一個預對中。
[0110]還以盤簧形式構成的環形彈簧單元27將其外周面徑向地支承在容納部13』的徑向延伸的凸緣的環繞的軸向邊緣65上。彈簧單元27藉助其環形腔內表面對接合件15』的外周面施力，其中接合件15』的相關部分的直徑在還未受力狀態下基本等於彈簧單元27的內徑。當安裝控制閥I』時，彈簧單元27被軸向壓縮，使得該內徑縮小且彈簧單元27對接合件15』施以徑向向內的力並且通過此方式造成接合單元16』的對中。
[0111]此外，控制閥I』的工作方式與如圖1所示的控制閥I的工作方式相對應，因而對此參照以上描述。
[0112]以下描述適用於根據圖1和圖2的控制閥1、1』的變型，在這裡，只參照圖1來進行描述並且該描述可相似地套用到根據圖2的實施方式。
[0113]在如圖1所示的實施方式中，在第一殼體部5的下側區域內設有行星齒輪傳動設備，其在所示的實施方式中具有兩個變速級。因而，呈行星齒輪傳動設備形式的傳動單元具有兩個中心齒輪39、41，每個中心齒輪均具有一個輪軸。驅動設備45的空心圓柱形從動軸43被裝入中心齒輪的空心軸內。中心齒輪39與從動軸43以抗轉動的方式連接。驅動設備45和傳動單元37共同構成用於控制閥I的轉子23的轉動運動的驅動裝置。
[0114]圖1隻示出了行星齒輪傳動設備的第二級的三個行星輪或者說行星齒輪47中的一個行星齒輪47。每個行星齒輪47均具有同軸的銷49，該銷插入到位於容納部13的下端面上的對應的容納孔中。通過這種方式，每個行星齒輪47或者由此該行星齒輪傳動設備的整個從動裝置與容納部13相連，使得容納部13由此可被驅動轉動。
[0115]呈杆狀件53形式的傳動部件51穿過驅動設備45的空心圓柱形的從動軸43和中心齒輪41。該杆狀件將其上端部插入接合件15的下容納孔中並且與接合件15以抗轉動的方式連接，例如通過粘結、焊接等。
[0116]如圖1所示，杆狀件53穿過由傳動單元37和驅動設備45構成的驅動裝置並且將其下端部支承在第二殼體部7底面內的容納部中。
[0117]杆狀件53此時執行轉子23的每次轉動，其中，轉動在必要時通過摩擦力加載並且此外無負荷地進行。由此，在杆狀件內實際上沒有出現扭轉力，使得杆狀件53下端部的轉動位置是轉子23的轉動位置的準確反饋。
[0118]在此要說明的是，該準確反饋或許遇到因轉子23藉助連接銷25與接合件15連接而出現的遊隙。因而轉子23內的容納孔須略大於連接銷25的外徑，以允許轉子23晃動。該晃動是補償加工公差和/或安裝公差所需要的，所述公差造成轉子23端面和定子29端面的未精確對齊定位。如此實現晃動，即，使得轉子23將其下端面抵靠平衡件的或晃動杆21的端面。平衡件21的尺寸設定成使得該平衡件可通過必須經由平衡件從接合件15傳遞到轉子23的大的軸向力，在所要求的小的極限範圍內變形。
[0119]但是，與之相比，如上所述儘量無負荷地實現杆狀件53的轉動運動。
[0120]在驅動設備45的下側區域即後側區域內，設有轉子轉動位置測定設備55。它包括在下側區域內與杆狀件53相連的標記件57。為此，標記件57可具有供杆狀件53延伸穿過的中心孔。固定例如可通過粘結或利用滾花螺釘來實現。另外，該轉子轉動位置測定設備包括傳感器元件59，該傳感器元件構造成使得它與基本上呈圓柱形的標記件57的周面對置。標記件例如可以沿其周面具有磁性標記或光學標記或者標記，其運動或者位置由傳感器元件59測定。傳感器元件59的信號被供給到未詳細示出的評測和控制單元。該評測和控制單元依據轉子23轉動位置測定設備的信號來控制驅動設備45，從而使轉子23被控制處於預定轉動位置。
[0121]標記件57和傳感器元件59例如可以構造成，使得可進行磁力位置測定或光學位置測定。作為傳感器兀件59,例如可使用霍爾傳感器來檢測相應的磁性標記件57的磁性標記。作為光學探測器或者光學傳感器元件59，例如可以使用光電二極體，其檢測由相關的光學標記件57的光學標記所反射的光。為此,標記件57的光學標記例如也可被LED照射。
[0122]但每個轉子轉動位置測定設備原則上能夠檢測呈杆狀件53形式的傳動部件51的周向位置或周向運動並且產生相應的信號。
[0123]通過在標記件57上設置相應的標記，此時不僅可以確定絕對轉動位置，而且可以確定相對於預定初始值的相對轉動位置。
[0124]在一個未示出的實施方式中，轉子轉動位置測定設備55也可按照以下方式構成，傳動部件51或者說杆狀件53致動一電位計,優選的是電位計的滑動觸點。雖然在此實施方式中的位置測定不是以無接觸方式實現的，但它能以最簡單且成本低廉方式實現。
[0125]如圖3所示的控制閥I的實施方式僅在以下方面不同於根據圖1的實施方式，即，該轉子轉動位置測定設備不是沿徑向安置在杆狀件53的下端部上，而是沿軸向安置。該設備55為此包括標記件57』，該標記件也具有同軸的孔，杆狀件53的下端部插入該孔中。但是，實際的標記面或者標記在該標記件57』上不是像在根據圖1的實施方式中那樣設置在徑向朝外的周面上，而是設置在其朝內的端面57』 a上。
[0126]如圖3所示，標記件57』也可由兩個部分構成並且具有容納部57i，該容納部在端側具有罐狀空腔，實際的標記件例如被徑向磁化的永磁體57』 2被安置和保持在該空腔內。
[0127]在圖3所示的實施方式中杆狀件53的保持和引導只通過在接合件15上的固定和通過從動軸43或中心齒輪39和41的穿過來實現。不過，杆狀件53的支承和引導當然也可以附加地或除此之外在殼體部7內實現。
[0128]呈霍爾傳感器晶片形式的傳感器元件59』與標記件57』的端面57』 a對置，其能夠測定被徑向磁化的永磁體572的磁性標記(徑向延伸)。傳感器元件59』設置在印刷電路板61上，該印刷電路板上還設有信號評測發生電路，該信號代表轉子23的絕對位置或相對位置。
[0129]因為該設備55或者評測電路位於控制閥I的軸向後側的端部區域上，所以在根據圖1至圖3的所有實施方式中，該控制閥能藉助其前端頭部區域(例如包含整個第一殼體部5)安置在柱爐壁中。因為該設備55的位置而避免了傳感器設備或者相應的評測電路遇到不容許的高溫。[0130]在此要指出，當然也可以在根據圖1的實施方式中在第二殼體部7的下側底部中設置評測電路或者測定電路，用於產生合適的模擬信號或數位訊號，該信號表示呈數位訊號或模擬信號形式的轉子位置。
[0131]另外，該構型具有以下優點，該轉子轉動位置測定設備沿軸向設置在後側區域內並且總體上可獲得結構很緊湊的構型。尤其是，該構型就其徑向延伸尺寸而言沒有因設置相應的設備55而擴大。這允許多個這樣的控制閥I以很小的軸間距來安置就位，例如安裝到柱爐壁內。
【權利要求】
1.一種用於液相色譜分析法的控制閥，該控制閥具有: (a)定子(29)，在所述定子中形成有多個埠，其中每個埠均由一個通道構成，所述通道在一端分別與一個連接埠(31)相連並且在另一端在所述定子(29)的定子端面上具有預定的埠開口橫截面； (b)轉子(23)，所述轉子具有與所述定子端面相互作用的轉子端面，在所述轉子端面中形成有至少一個或多個凹槽，所述凹槽根據所述轉子的相對於所述定子的轉動位置而在至少一個預定的操作位置上分別密閉地連接預定的埠開口橫截面； (c)用於驅動所述轉子(23)轉動的驅動設備(37，45);以及 (d)測定所述轉子(23)的轉動位置的設備(55)，所述設備產生與所述轉子(23)的絕對位置或相對位置相對應的信號， 其特徵在於， (e)測定所述轉子(23)的轉動位置的所述設備具有以可轉動的方式運動的傳動部件(51)，所述傳動部件將其前端部與所述轉子(23)或者與由此以基本上抗轉動的方式和所述轉子接合的接合件(15)以抗轉動的方式連接；並且 (f)用於測定所述轉子(23)的轉動位置的所述設備構造成使得該設備在遠離所述轉子(23)的區域內，且優選地在 所述傳動部件(51)的後側的端部區域內，測定所述傳動部件(51)的轉動位置。
2.根據權利要求1所述的控制閥，其特徵在於，所述傳動部件是杆狀件(53)。
3.根據權利要求2所述的控制閥，其特徵在於，所述杆狀件(53)設計成長至使得該杆狀件使其後側的端部一直伸到所述控制閥(I)的在軸向上遠離所述轉子(23)的後側區域中。
4.根據權利要求3所述的控制閥，其特徵在於，所述控制閥(I)的後側區域相對於該控制閥的、布置有所述轉子(23)和所述定子(29)的軸向前側區域具有預定的熱解耦性。
5.根據前述權利要求中任一項所述的控制閥，其特徵在於，所述傳動部件(51)由隔熱材料或由如塑料或陶瓷的導熱性差的材料構成。
6.根據前述權利要求中任一項所述的控制閥，其特徵在於，所述驅動設備(37，45)與轉子(23)或與接合所述轉子(23)的接合件(15)沿軸向相鄰地布置，並且所述傳動部件(51)軸向穿過所述驅動設備(37，45)。
7.根據權利要求6所述的控制閥，其特徵在於，杆狀的所述傳動部件(51)穿過所述驅動設備(37，45)的空心從動軸(43)。
8.根據權利要求7所述的控制閥，其特徵在於，所述驅動設備(37，45)具有在軸向上靠近轉子(23)的行星齒輪傳動設備，杆狀的所述傳動部件(51)穿過所述行星齒輪傳動設備的一個或多個中心齒輪(39，41)。
9.根據前述權利要求中任一項所述的控制閥，其特徵在於，用於測定所述轉子(23)的轉動位置的所述設備(55)沿徑向布置在所述傳動部件(51)的後側的端部區域內。
10.根據權利要求1至8中任一項所述的控制閥，其特徵在於，用於測定所述轉子(23)的轉動位置的所述設備(55)正面地設置在所述傳動部件(51)的後側的端部。
11.根據權利要求10所述的控制閥，其特徵在於，用於測定所述轉子(23)的轉動位置的所述設備(55)具有以抗轉動的方式設置在所述傳動部件(51)的後側的端部上的標記件(57』 )和傳感器元件(59』)，所述標記件優選地伸出所述傳動部件(51)的端側面，所述傳感器元件檢測所述標記件(57』 )的相對轉動位置或絕對轉動位置。
12.根據權利要求11所述的控制閥，其特徵在於，所述標記件(57)是磁體(57』 2)，並且所述傳感器元件(59)是霍爾傳感器元件，所述霍爾傳感器元件的傳感器面與所述磁體(57』 2)的端面(57』 a)對置並且以不接觸的方式測定所述磁體的位置 。
【文檔編號】F16K37/00GK103574153SQ201310346863
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月9日 優先權日:2012年8月10日
【發明者】H·霍赫格貝爾, B·賽弗思 申請人:道尼克斯索芙特隆公司