用于液相色谱分析法的控制阀的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于液相色谱分析法的控制阀，具有：其中形成有多个端口的定子，每个端口分别由一个通道构成，该通道在一端分别与一个连接端口相连且在另一端在该定子的定子端面上具有预定的端口开口横截面；转子，其具有与定子端面相互作用的转子端面，在转子端面中形成至少一个或多个凹槽，该凹槽根据转子相对于定子的转动位置在至少一个预定的操作位置上分别密闭连通预定的端口开口横截面；驱动转子转动的驱动设备；用于测定转子的转动位置的设备，该设备产生与转子的绝对位置或相对位置相对应的信号。用于测定的设备具有可转动地运动的传动部件，该传动部件将前端部同轴地与该转子或者与基本上抗转动地与该转子接合的接合件以抗转动的方式连接。
【专利说明】用于液相色谱分析法的控制阀
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有权利要求1的前序部分的特征的、用于液相色谱分析法的控制阀且尤其是用于高效液相色谱分析法(HPLC)的高压控制阀。在HPLC中，待检样品须被供应入高压液流中，高压液流被供给色谱分析柱。色谱分析柱通常在柱炉内被保持在达到110°C且在不久之后可能还达到150°C的范围的恒定温度。借助柱的加热，在给定压力下获得流过该柱的流量的更高值。由此得到更短的通过时间。
【背景技术】
[0002]为了获得位于进样器(即用于将样品送入液流中的控制阀)与柱之间的短的毛细管路径，人们希望尽量靠近该柱且优选的在柱炉处或柱炉内安置控制阀。据此，该控制阀必须具有相对闻的耐热性。
[0003]虽然控制阀尤其是用于HPLC的高压控制阀的纯机械组成部件没有或者只有少量部件涉及耐热强度的问题，但问题在于，在使用电子部件时尤其是在测定控制阀的机械部分的转动位置时希望达到所期望的耐热性。
[0004]用于将样品送入液流中的控制阀通常具有定子，在定子中设有用于向控制阀供应液体或从控制阀排出液体的多个连接端口。这些端口借助多个通道与开口横截面相连，开口横截面在该定子的操作面例如基本呈圆柱形的定子元件的端面上形成。转子也具有操作面，其与定子的操作面相互作用，其中在该转子的操作面上形成多个凹槽，这些凹槽用于根据两个或更多个操作位置将定子的某些开口横截面或者端口相互连通。此时，转子和定子必须借助足够高的压紧力被相互压紧，使得在出现在液相色谱法尤其是HPLC中的高压下也获得在操作平面内的密封性。
[0005]这种控制阀例如在W02009/101695或US2010/0281959A1中进行了描述。
[0006]在如此构成的阀中，要求足够精确地掌握通常被合适的驱动装置(例如带有传动单元的电动机)驱动转动的转子的位置，以便能足够精确地进入由转子和定子构成的操作位置。
[0007]已知的控制阀为此具备用于识别转子位置的电路。该电路通常在空间方面设置在转子附近。转子位置此时尤其能以光学方式来检测。此时在转子本身上设置借助光电探测器(例如光电二极管)来测定的光学标记。
[0008]但是，这种光电传感器或电传感器(例如电容传感器)的使用在温度已明显高于70°C时存在问题。因此，这种控制阀不能完全被安置在柱炉内，至少不能将设有所述转子和定子的控制阀头部安置在柱炉内。但这是符合期望的，因为控制阀通常设置在柱炉的壁内，其中，柱炉为此在壁内具有对应的缺口，各有一个控制阀可安装在该缺口中。控制阀头部此时位于柱炉内壁上或者突出到柱炉内部空间中，以实现毛细管与控制阀的相关端口的连接。
[0009]为了解决该问题而已知借助止挡件来限制转子运动，从而可精确地前进至由止挡件所限制的操作位置。但这只能在具有两个操作位置的控制阀中实现。另外，可以采用用于位置测定设备校准的机械止挡件，由此考虑到与温度相关的偏差。因而，在这样的阀中不需要直接在转子上规定借助相应的传感器设备的位置测定。
[0010]但这样的控制阀要求执行校准过程，这带来相应的成本，尤其是相应的时间成本。
【发明内容】
[0011]因而，本发明基于以下任务，即，提供一种用于液相色谱分析法的控制阀尤其是用于高效液相色谱分析法的高压控制阀，其在结构尺寸紧凑的同时具有改善的耐热性。
[0012]本发明利用权利要求1的特征来实现该任务。
[0013]由从属权利要求得到本发明的其它实施方式。
[0014]本发明源于以下认识，转子的转动运动或者转子的绝对位置借助传动部件可被传递到控制阀的轴向后侧区域，在该区域内该传动部件的绝对位置或相对位置或者转动运动借助用于测定转子转动位置的设备来测定。根据所测定的位置，该转子转动位置测定设备产生一个信号，该信号尤其可被用于该控制阀的操作位置的自动化控制。
[0015]通过将用于转子转动位置的测定位置移位到控制阀的后侧区域内，测量所需要的电路可设置在充分远离温度通常高达150°C的控制阀头部的区域内。
[0016]该后侧区域尤其可以具有距设有转子的控制阀头部的以下的轴向距离，S卩，使得即使当控制阀被安装在柱炉壁内时，该后侧区域也被设置在柱炉内部空间的外部。即使当阀头部处具有150°C的温度时，在设有传感器设备的后侧区域内的温度也可以明显较低，尤其是位于低于70°C的温度范围内，在此温度范围内也能够顺利地实现电路的电稳定性。
[0017]传动部件优选地可以基本上无负荷地运动，使得没有相关的扭转力作用于传动部件，否则扭转力将导致转动位置测量时的失准。
[0018]传动部件将其前端部优选同轴地与转子或与基本以抗转动的方式与转子接合的接合件以抗转动的方式连接。这样，可以将转子的转动运动在最窄空间情况下简单地传递至后侧区域。
[0019]根据本发明，该转子转动位置测定设备构造和布置成使得它在远离转子的区域内且优选的在传动部件的后侧的端部区域内测定传动部件的转动位置。
[0020]根据本发明的一个实施方式，该传动部件能以杆状件的形式构成。杆状件尤其是可以具有仅几毫米的直径，并且使其后侧的端部伸到该控制阀的在轴向上远离转子的后侧区域内。
[0021]控制阀的后侧区域可以相对于控制阀的转子和定子所处的轴向前侧区域具有预定的热解耦性。尤其是控制阀壳体可以为此在位于控制阀后侧区域前方的区域内具有通风口，使得通过经过壳体和位于其中的部件的相应的通风气流而达到冷却效果。
[0022]当然，在这样的中央区域内也可以利用安置在该壳体内的绝缘材料的隔热。
[0023]绝缘材料可以延伸于壳体的整个横截面上并且例如呈绝缘板的形式，该绝缘板仅具有用于供传动部件穿过的开口。
[0024]根据本发明的一个实施方式，该传动部件可以由隔热材料或例如塑料或陶瓷的导热性差的材料构成。
[0025]如果该传动部件以杆状件的形式构成且仅具有几毫米的直径，例如小于3毫米的直径，且优选的是小于2毫米的直径，则例如也可以采用不锈钢作为导热性相对差的金属。[0026]根据本发明的另一个实施方式，用于控制阀的驱动装置可以布置在与设置有转子或与该转子接合的接合件的区域轴向相邻的区域中。根据本发明，该传动件在此情况下设计成，即，使得该传动件也轴向穿过所述驱动装置，尤其是与转子轴线同轴地穿过所述驱动
>J-U ρ?α装直。
[0027]该驱动装置的驱动轴在此情况下可以构成为空心的，其中该杆状传动部件穿过空心的驱动轴。
[0028]驱动装置可以具有行星齿轮传动设备，该行星齿轮传动设备设置在实际的驱动装置和布置有转子的阀头部之间。实际的驱动装置例如能以电动机、气动执行设备或液压执行设备的形式构成。在这样的情况下，该传动部件优选地呈杆状件的形式并且穿过行星齿轮传动设备的一个或多个中心齿轮，所述中心齿轮为此具有空心轴。
[0029]由此得到结构最紧凑且简单的构型。
[0030]根据本发明的一个实施方式，该转子转动位置测定设备可以沿径向布置在传动部件的后侧的端部区域内。该传动部件或与之连接的标记件可以为此在周面上具有多个标记，这些标记由同样径向布置的传感器元件扫描。
[0031]根据本发明的另一个实施方式，该转子转动位置测定设备可以设置在传动部件的后侧端部。
[0032]转动位置测定设备为此可以具有以抗转动的方式安置在传动部件的后侧端部上的标记件，标记件具有优选的超出该传动部件的端面的轴向取向的表面。可以在该表面上设置多个标记，这些标记借助传感器元件来探测，使得转子转动位置测定设备能够由传感器元件的信号确定该标记件的相对转动位置或绝对转动位置。
·[0033]为此，标记件以径向磁化的标记件的形式构成。传感器元件能以霍尔传感器元件(Hall-Sensorelement)的形式构成，该传感器元件的传感器面与磁体端面对置且以不接触的方式测定其位置。
[0034]磁性标记件(如径向磁化的磁体或完全相反磁化的磁体)和霍尔传感器元件的使用带来以下优点:这些组成部分也能以极高的耐热性来供使用。由这些组成部分提供的信号因而可以以导线相连的方式被进一步输送到上级的评测和控制单元，因此其可以距控制闽头部更远。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]以下将结合附图所示的实施方式来详述本发明，其中:
[0036]图1是本发明的控制阀的第一实施方式的剖切立体图；
[0037]图2是本发明的控制阀的第二实施方式的实际控制阀(不带驱动装置)的剖切立体图；
[0038]图3是本发明的控制阀的另一个实施方式的剖切立体图。
[0039]附图标记列表
[0040]I控制阀
[0041]3 壳体
[0042]5第一壳体部
[0043]7第二壳体部[0044]8支承压紧设备
[0045]9 凸肩
[0046]11 轴承
[0047]13容纳部
[0048]13’容纳部
[0049]15接合件
[0050]16接合单元
[0051]16’接合单元
[0052]17第一盖部
[0053]19 凸肩
[0054]21平衡件/晃动杆
[0055]21’平衡件
[0056]23 转子
[0057]25连接销
[0058]27弹簧单元，盘簧
[0059]29 定子
[0060]31连接端口
[0061]33第二盖部
[0062]35 螺钉
[0063]37传动单元
[0064]39中心齿轮
[0065]41中心齿轮
[0066]43从动轴
[0067]45驱动单元
[0068]47行星齿轮
[0069]49 销
[0070]51传动部件
[0071]53杆状件
[0072]55转子转动位置测定设备
[0073]57径向标记件
[0074]59径向传感器元件
[0075]57’轴向标记件
[0076]57'容纳部
[0077]57’ 2径向磁化的永磁体
[0078]57’ a 端面
[0079]59’轴向传感器元件
[0080]61印刷电路板
[0081]63 薄部
[0082]65 边缘[0083]A阀轴线【具体实施方式】
[0084]如图1所的控制阀I包括壳体3,该壳体具有第一壳体部5和第二壳体部7。在呈罐状的第二壳体部7内安装有例如呈电动机形式的驱动单元45。在第一壳体部5内，在上侧区域内容纳有实际的控制阀，在下侧区域内容纳有传动单元37，该传动单元与驱动单兀45相接合。第一壳体部5利用第一盖部17和第二盖部33被封闭。
[0085]实际的控制阀包括定子29、转子23和支承压紧设备8，所述支承压紧设备8用于将转子23以可转动的方式支承在壳体3内并产生压紧力，借助该压紧力，所述转子沿朝向定子的方向承受该压紧力。定子以已知的方式具有在定子端面上形成的连接端口 31的端口开口横截面，以输入或排出待处理的介质。定子端面与转子23的转子端面相互作用，在转子端面上形成有多个凹槽。根据转子23相对于定子29的角位置，设于定子端面上的多个凹槽分别连接预定的端口开口横截面，使得相关的连接端口 31分别流动连通。
[0086]在图1所示的实施方式中，支承压紧设备8由轴承U、容纳部13、弹簧单元27和接合单元16构成。
[0087]第一壳体部5在其内部空间中具有凸肩9，环形轴承11轴向支承在该凸肩上。轴承11以在轴向上充分承载的径向轴承的形式构成，例如呈径向止推滚珠轴承的形式。基本上呈空心圆柱形的或罐形的容纳部13支承在轴承11上，该容纳部具有在壳体内沿径向一直延伸几乎到达壳体3或者壳体部5的内壁的凸缘，从而容纳部13在轴向上是固定不动的但以可转动的方式支承。此时，凸缘或轴承11必须要构造成使得可彼此相对运动的部分不接触，以实现顺畅的转动运动。因而在所示的例子中，在轴承11的外环和容纳部13的凸缘之间具有小的轴向环形间隙。
[0088]由接合件15和平衡件21构成的接合单元16基本呈空心圆柱形或罐形构造并且将其下侧部分插入容纳部13中。接合件15的外轮廓基本上对应于容纳部13的内部空间轮廓。因此，接合件15可以以轴向移动的方式穿过该容纳部13。
[0089]在如图1所示的控制阀I的实施方式中，如此选择容纳部13的内部空间的内径，即，使得该内部空间的直径基本等于接合件15的外径，从而在径向上相对于容纳部13且进而相对于阀轴线A得到了接合件15的足够精确的对中。这是因为必须将定子29的纵轴线(垂直于定子端面且与端口开口横截面同轴地延伸)以及转子23的转动轴线尽量精确地相互调准，以使得定子轴线和转子轴线对准(构成阀轴线)。同时，通过彼此对应地选择接合件15的外径和容纳部13的内径，来获得接合件15在阀轴线上的精确地轴向移动的可能性。但是，这决定了相对小的加工公差。
[0090]接合件15在如图1所示的控制阀I的实施方式中仅通过摩擦配合与容纳部13以抗转动的方式连接并且与该容纳部一起借助轴承13以可转动的方式被支承。摩擦配合所需要的压紧力与在转子23和定子29之间的界面处作用的由弹簧单元27产生的压紧力或密封力相对应。在所示的实施方式中，该弹簧单元通过仅一个环形弹簧件来实现。当然，也可采用一叠环形弹簧件来代替仅一个环形弹簧件。
[0091]为了实现摩擦配合，接合件15在其上侧区域内具有在周面范围内径向向外延伸的凸缘，该凸缘将其底侧贴靠在呈环形弹簧单元27形式的环形弹簧单元27上。弹簧单元27安置在位于接合件15的外壁和第一壳体部5的内壁之间的环形区内，并且支承在容纳部13的环形端面上或者容纳部13的径向外伸的凸缘的端面上。
[0092]接合件15和容纳部13之间的抗转动连接也可如此实现，即，使得在这两个部分之间以规定形状配合，尤其通过在容纳部13的内壁上形成凸起或凹槽并且在接合件15的外周面上形成与之相对应的形状上互补且与之相互作用的凹槽或凸起。但必须如此实现形状配合，即，使得可以获得接合件的轴向运动。
[0093]接合件15和容纳部13之间的抗转动连接也可以间接地通过容纳部13和弹簧单元27之间以及弹簧单元27和接合件15之间的形状配合来实现。
[0094]支承压紧设备8在基本上呈空心圆柱形的第一壳体部5中的轴向固定借助被旋入第一壳体部5的上开口中的第一盖部17来实现。第一盖部17基本上呈环形并且以凸肩19覆盖接合件15的上端面，所述接合件也基本上呈空心圆柱形或罐形的构造，在这里，接合件15的内部空间在其下侧区域内具有缩小的直径。在接合件15的内部空间中设有呈晃动杆形式的平衡件21。平衡件21具有基本上坚硬抗弯的头部和在所示的实施方式中也基本上以坚硬抗弯形式构成的根部以及设置在根部和头部之间的弯曲部。平衡件21使其下端或者说根部支承在接合件15的内部空间中并且使头部的上端面略微超出平衡件21的环形上端面。如图1所示，平衡件21或者晃动杆同轴地容纳在接合件15中，接合件本身同轴地容纳在容纳部13中。平衡件21也能将其根部压入接合件15中。由此，可以实现在压入状态下平衡件21的朝向转子23的端面的精确加工。尤其是也可以在压入状态下通过随后的加工来准确地调节平衡件21的端面相对于接合件15的环形端面的超出程度。
[0095]在环形第一盖部17的中间开口内安装转子23，其中圆柱形转子23的外径基本等于环形盖部17的内径。但该容纳开口不是用于引导转子23，而是用于密封壳体3或者说壳体部5的内部以防止灰尘、湿气和其它环境的影响。为此，可以在形成于开口的内壁中的的凹槽中设置密封圈，该密封圈对转子23的周壁施加作用且因而获得期望的密封效果。转子23也可以具有相应的盲孔来代替用于销25的孔。由此得到以下优点，支承压紧设备8相对于转子端面被密封且例如润滑剂不会从支承压紧设备8的内部漏到外面。
[0096]该转子具有三个轴向孔，它们分别用于容纳一个连接销25。连接销25将上侧部分插入转子23内的相关的孔中并且将其下侧端部插入接合件15端面上的对应孔中。通过此方式，使转子与接合件15以抗转动的方式连接。同时，转子23内的孔构造成使得该转子且因此该转子的端面能以小的但够用的角范围以晃动的方式保持。
[0097]盖部17在其上侧区域内具有用于定子29的容纳部，该容纳部基本上也呈圆柱形并且具有多个径向向内斜伸的通道，各有一个可被拧入第二盖部33的连接端口 31的前端进入通道。图1只示出了这些连接端口 31中的一个连接端口 31，这是因为另外两个连接端口位于视图的各自剖除的部分中。同样，图1只示出了其中的一个连接销25。当第二盖部33用螺钉35与第一盖部相连时，第二盖部33覆盖定子29并且将该定子的定子端面压到转子端面上。支承压紧设备8和第一壳体部5以及第一盖部17和第二盖部33此时相互匹配，从而产生足够大的压紧力。当然，也可以在安装控制阀I时先将第一盖部17和第二盖部33连接，随后将整个盖部连同保持在其中的定子一起旋入壳体3中或者说第一壳体部5中。
[0098]为了安装阀头部，首先将轴承11置入第一壳体部5的内部空间中。随后，将容纳部13、弹簧单元27和接合件15连同被压入该接合件中的平衡件21 —起装入第一壳体部。接着，拧装第一盖部17，使得上述组成部件在第一壳体部5的内部空间中被固定住。接着，可以装入转子23。盖部17在其内侧区域的轴向厚度方面设计成使得转子23在安装到连接销25上之后，其设有未详细地示出的凹槽的上端面还略微超出盖部17的支承定子29的端侧表面。随后，将定子29安装到转子23上，使得设有与连接端口 31相连的通道的开口横截面的定子下端面贴靠转子23的上端面。此时要考虑的是，定子端面的、布置有端口开口横截面的且必须相对于转子端面被密封的中央区域(通常总体是平的)通常构造成相对于定子端面的周围部分略微地凸起。因此，在转子和定子之间的密封面通过定子端面的凸出部分的尺寸来确定。
[0099]随后装上构成为对定子29的顶面施力的第二盖部33。第二盖部33利用螺钉35与第一盖部17连接，由此，定子29承受轴向力，使得可以得到充分的轴向作用的密封力，SP使在HPLC中出现的高压下也将设于转子23内的凹槽相对于定子端面或者说定子端面的中央凸起部分密封起来。此时通过呈环形弹簧件形式的弹簧单元27或通过拧紧的第二盖部33来产生压力。
[0100]如上所述，平衡件21在所示的实施方式中具有足够坚硬的头部以及足够坚硬的根部，它们在由接合件15传递至转子23的压紧力下没有或必要时几乎没有(弹性)变形。而位于其间的圆柱形弯曲部允许弹性弯曲变形，使得平衡件21用上端面对转子23的朝向该平衡件的表面施力，同时进行该转子的可能有的晃动，同时，在平衡件21的上端面和转子23之间的接触面上的压紧力基本均匀地分布。另外，平衡件21对转子23同轴施以作用，使得如果转子23围绕其轴线转动的同时进行晃动，则在转子23和定子29之间的同轴的压紧面中，也得到基本上均匀的压力分布，这是因为该定子端面和/或该转子端面不是恰好垂直于该转子23的转动轴线延伸。
[0101]在这里，平衡件21的弯曲部当然也必须是密封的，使得所需的压紧力可被传递至该转子23。就是说，此部分必须在轴向上至少像弹簧单元27—样刚性地构成。仅期望有足够高的弯曲弹性。
[0102]在此要指出，平衡件21的根部不一定必须以可抗弯的形式构成。它能构造成弯曲部的延长段，使得弯曲部和根部组合成一个具有相同性能或很相似的性能的部分。但坚硬的根部简化了相对于传递压紧力的构件(在此是接合件15)的同轴支承。另外，坚硬抗弯的根部可以使将平衡件21压入接合件15变得简单。
[0103]在另一个未示出的实施方式中也可以省掉特殊构造的头部，在这里，该弯曲部和头部可以具有同样的横截面。
[0104]在如图2所示的根据本发明的阀I’的实施方式中，基本上仅示出了上部分，即，容纳在第一壳体部5内的实际的阀。
[0105]此实施方式基本上等同于图1中的实施方式，主要区别主要仅在于两方面。
[0106]一方面，该平衡件21’以不同的形式构成。另一方面，不再通过以可轴向移动且径向固定的方式在容纳部13内安置接合件15’来实现接合单元16’的对中。
[0107]平衡件21’具有两个围绕纵轴线以90度相互错开的呈薄部63形式的弯曲部，来代替具有相对小的直径的圆柱形弯曲部。这些薄部在图2所示的实施方式中具有恒定的厚度并且相对于平衡件21’的纵轴线平行且对称地延伸。但薄部63也能以任何合适的方式构成，以实现总是可以保证在垂直于薄部表面或者说其纵向延伸平面(在对称平面的对称实施方式中)的方向上的充分的弯曲弹性。同样可行的是，薄部63的轴向长度被缩小到使得其实际上被构造成具有相应的相互垂直延伸的转动轴线的柔性铰链的形式。
[0108]借此，如此设置的平衡件21’也实现了转子23的晃动并且同时向转子23传递所需要的压紧力。
[0109]为了接合单元16’的对中，接合件15’的外径被选择为略小于容纳部13的内部空间内径，从而得到了接合件15’和接合单元16’以及转子23在径向上相对于容纳部13的至少一个预对中。
[0110]还以盘簧形式构成的环形弹簧单元27将其外周面径向地支承在容纳部13’的径向延伸的凸缘的环绕的轴向边缘65上。弹簧单元27借助其环形腔内表面对接合件15’的外周面施力，其中接合件15’的相关部分的直径在还未受力状态下基本等于弹簧单元27的内径。当安装控制阀I’时，弹簧单元27被轴向压缩，使得该内径缩小且弹簧单元27对接合件15’施以径向向内的力并且通过此方式造成接合单元16’的对中。
[0111]此外，控制阀I’的工作方式与如图1所示的控制阀I的工作方式相对应，因而对此参照以上描述。
[0112]以下描述适用于根据图1和图2的控制阀1、1’的变型，在这里，只参照图1来进行描述并且该描述可相似地套用到根据图2的实施方式。
[0113]在如图1所示的实施方式中，在第一壳体部5的下侧区域内设有行星齿轮传动设备，其在所示的实施方式中具有两个变速级。因而，呈行星齿轮传动设备形式的传动单元具有两个中心齿轮39、41，每个中心齿轮均具有一个轮轴。驱动设备45的空心圆柱形从动轴43被装入中心齿轮的空心轴内。中心齿轮39与从动轴43以抗转动的方式连接。驱动设备45和传动单元37共同构成用于控制阀I的转子23的转动运动的驱动装置。
[0114]图1只示出了行星齿轮传动设备的第二级的三个行星轮或者说行星齿轮47中的一个行星齿轮47。每个行星齿轮47均具有同轴的销49，该销插入到位于容纳部13的下端面上的对应的容纳孔中。通过这种方式，每个行星齿轮47或者由此该行星齿轮传动设备的整个从动装置与容纳部13相连，使得容纳部13由此可被驱动转动。
[0115]呈杆状件53形式的传动部件51穿过驱动设备45的空心圆柱形的从动轴43和中心齿轮41。该杆状件将其上端部插入接合件15的下容纳孔中并且与接合件15以抗转动的方式连接，例如通过粘结、焊接等。
[0116]如图1所示，杆状件53穿过由传动单元37和驱动设备45构成的驱动装置并且将其下端部支承在第二壳体部7底面内的容纳部中。
[0117]杆状件53此时执行转子23的每次转动，其中，转动在必要时通过摩擦力加载并且此外无负荷地进行。由此，在杆状件内实际上没有出现扭转力，使得杆状件53下端部的转动位置是转子23的转动位置的准确反馈。
[0118]在此要说明的是，该准确反馈或许遇到因转子23借助连接销25与接合件15连接而出现的游隙。因而转子23内的容纳孔须略大于连接销25的外径，以允许转子23晃动。该晃动是补偿加工公差和/或安装公差所需要的，所述公差造成转子23端面和定子29端面的未精确对齐定位。如此实现晃动，即，使得转子23将其下端面抵靠平衡件的或晃动杆21的端面。平衡件21的尺寸设定成使得该平衡件可通过必须经由平衡件从接合件15传递到转子23的大的轴向力，在所要求的小的极限范围内变形。
[0119]但是，与之相比，如上所述尽量无负荷地实现杆状件53的转动运动。
[0120]在驱动设备45的下侧区域即后侧区域内，设有转子转动位置测定设备55。它包括在下侧区域内与杆状件53相连的标记件57。为此，标记件57可具有供杆状件53延伸穿过的中心孔。固定例如可通过粘结或利用滚花螺钉来实现。另外，该转子转动位置测定设备包括传感器元件59，该传感器元件构造成使得它与基本上呈圆柱形的标记件57的周面对置。标记件例如可以沿其周面具有磁性标记或光学标记或者标记，其运动或者位置由传感器元件59测定。传感器元件59的信号被供给到未详细示出的评测和控制单元。该评测和控制单元依据转子23转动位置测定设备的信号来控制驱动设备45，从而使转子23被控制处于预定转动位置。
[0121]标记件57和传感器元件59例如可以构造成，使得可进行磁力位置测定或光学位置测定。作为传感器兀件59,例如可使用霍尔传感器来检测相应的磁性标记件57的磁性标记。作为光学探测器或者光学传感器元件59，例如可以使用光电二极管，其检测由相关的光学标记件57的光学标记所反射的光。为此,标记件57的光学标记例如也可被LED照射。
[0122]但每个转子转动位置测定设备原则上能够检测呈杆状件53形式的传动部件51的周向位置或周向运动并且产生相应的信号。
[0123]通过在标记件57上设置相应的标记，此时不仅可以确定绝对转动位置，而且可以确定相对于预定初始值的相对转动位置。
[0124]在一个未示出的实施方式中，转子转动位置测定设备55也可按照以下方式构成，传动部件51或者说杆状件53致动一电位计,优选的是电位计的滑动触点。虽然在此实施方式中的位置测定不是以无接触方式实现的，但它能以最简单且成本低廉方式实现。
[0125]如图3所示的控制阀I的实施方式仅在以下方面不同于根据图1的实施方式，即，该转子转动位置测定设备不是沿径向安置在杆状件53的下端部上，而是沿轴向安置。该设备55为此包括标记件57’，该标记件也具有同轴的孔，杆状件53的下端部插入该孔中。但是，实际的标记面或者标记在该标记件57’上不是像在根据图1的实施方式中那样设置在径向朝外的周面上，而是设置在其朝内的端面57’ a上。
[0126]如图3所示，标记件57’也可由两个部分构成并且具有容纳部57i，该容纳部在端侧具有罐状空腔，实际的标记件例如被径向磁化的永磁体57’ 2被安置和保持在该空腔内。
[0127]在图3所示的实施方式中杆状件53的保持和引导只通过在接合件15上的固定和通过从动轴43或中心齿轮39和41的穿过来实现。不过，杆状件53的支承和引导当然也可以附加地或除此之外在壳体部7内实现。
[0128]呈霍尔传感器芯片形式的传感器元件59’与标记件57’的端面57’ a对置，其能够测定被径向磁化的永磁体572的磁性标记(径向延伸)。传感器元件59’设置在印刷电路板61上，该印刷电路板上还设有信号评测发生电路，该信号代表转子23的绝对位置或相对位置。
[0129]因为该设备55或者评测电路位于控制阀I的轴向后侧的端部区域上，所以在根据图1至图3的所有实施方式中，该控制阀能借助其前端头部区域(例如包含整个第一壳体部5)安置在柱炉壁中。因为该设备55的位置而避免了传感器设备或者相应的评测电路遇到不容许的高温。[0130]在此要指出，当然也可以在根据图1的实施方式中在第二壳体部7的下侧底部中设置评测电路或者测定电路，用于产生合适的模拟信号或数字信号，该信号表示呈数字信号或模拟信号形式的转子位置。
[0131]另外，该构型具有以下优点，该转子转动位置测定设备沿轴向设置在后侧区域内并且总体上可获得结构很紧凑的构型。尤其是，该构型就其径向延伸尺寸而言没有因设置相应的设备55而扩大。这允许多个这样的控制阀I以很小的轴间距来安置就位，例如安装到柱炉壁内。
【权利要求】
1.一种用于液相色谱分析法的控制阀，该控制阀具有: (a)定子(29)，在所述定子中形成有多个端口，其中每个端口均由一个通道构成，所述通道在一端分别与一个连接端口(31)相连并且在另一端在所述定子(29)的定子端面上具有预定的端口开口横截面； (b)转子(23)，所述转子具有与所述定子端面相互作用的转子端面，在所述转子端面中形成有至少一个或多个凹槽，所述凹槽根据所述转子的相对于所述定子的转动位置而在至少一个预定的操作位置上分别密闭地连接预定的端口开口横截面； (c)用于驱动所述转子(23)转动的驱动设备(37，45);以及 (d)测定所述转子(23)的转动位置的设备(55)，所述设备产生与所述转子(23)的绝对位置或相对位置相对应的信号， 其特征在于， (e)测定所述转子(23)的转动位置的所述设备具有以可转动的方式运动的传动部件(51)，所述传动部件将其前端部与所述转子(23)或者与由此以基本上抗转动的方式和所述转子接合的接合件(15)以抗转动的方式连接；并且 (f)用于测定所述转子(23)的转动位置的所述设备构造成使得该设备在远离所述转子(23)的区域内，且优选地在 所述传动部件(51)的后侧的端部区域内，测定所述传动部件(51)的转动位置。
2.根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述传动部件是杆状件(53)。
3.根据权利要求2所述的控制阀，其特征在于，所述杆状件(53)设计成长至使得该杆状件使其后侧的端部一直伸到所述控制阀(I)的在轴向上远离所述转子(23)的后侧区域中。
4.根据权利要求3所述的控制阀，其特征在于，所述控制阀(I)的后侧区域相对于该控制阀的、布置有所述转子(23)和所述定子(29)的轴向前侧区域具有预定的热解耦性。
5.根据前述权利要求中任一项所述的控制阀，其特征在于，所述传动部件(51)由隔热材料或由如塑料或陶瓷的导热性差的材料构成。
6.根据前述权利要求中任一项所述的控制阀，其特征在于，所述驱动设备(37，45)与转子(23)或与接合所述转子(23)的接合件(15)沿轴向相邻地布置，并且所述传动部件(51)轴向穿过所述驱动设备(37，45)。
7.根据权利要求6所述的控制阀，其特征在于，杆状的所述传动部件(51)穿过所述驱动设备(37，45)的空心从动轴(43)。
8.根据权利要求7所述的控制阀，其特征在于，所述驱动设备(37，45)具有在轴向上靠近转子(23)的行星齿轮传动设备，杆状的所述传动部件(51)穿过所述行星齿轮传动设备的一个或多个中心齿轮(39，41)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的控制阀，其特征在于，用于测定所述转子(23)的转动位置的所述设备(55)沿径向布置在所述传动部件(51)的后侧的端部区域内。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的控制阀，其特征在于，用于测定所述转子(23)的转动位置的所述设备(55)正面地设置在所述传动部件(51)的后侧的端部。
11.根据权利要求10所述的控制阀，其特征在于，用于测定所述转子(23)的转动位置的所述设备(55)具有以抗转动的方式设置在所述传动部件(51)的后侧的端部上的标记件(57’ )和传感器元件(59’)，所述标记件优选地伸出所述传动部件(51)的端侧面，所述传感器元件检测所述标记件(57’ )的相对转动位置或绝对转动位置。
12.根据权利要求11所述的控制阀，其特征在于，所述标记件(57)是磁体(57’ 2)，并且所述传感器元件(59)是霍尔传感器元件，所述霍尔传感器元件的传感器面与所述磁体(57’ 2)的端面(57’ a)对置并且以不接触的方式测定所述磁体的位置 。
【文档编号】F16K37/00GK103574153SQ201310346863
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月9日 优先权日:2012年8月10日
【发明者】H·霍赫格贝尔, B·赛弗思 申请人:道尼克斯索芙特隆公司