198568. lajstromszámú szabadalom • Adagolószivattyú folyadék szállítására, különösen folyadékkromatográfokban történő folyadékáramoltatásra
1 HU 198568 B 2 A találmány tárgya adagolószivattyú folyadék szállítására, különösen folyadékkromatográfokban történő folyadékáramoltatásra. A találmány szerinti adagolószivattyú mikroprocesszoros vezérlésű, lépte Lőmolorral működ- 5 tetett szivattyú, amely a folyadékok kompresszibilitásából adódó holttéffogatvéltozást automatikusan kompenzálva lük le Lé sínen les folyadékáramlást biztosít. A találmány szerinti adagolószivattyú három vagy több mágnes- 10 szelep segítségével három, illetve többféle folyadékból időben változó összetételű úgynevezett gradienselúció megvalósítására is alkalmas. Ennek köszönhetően előnyösen alkalmazható folyadékkromatográfokban az elu- 15 ens továbbításéra. Ismert, hogy a folyadékkromalográfokban az eluens lüktetésmentes, folyamatos és reprodukálható áramlását viszonylag nagy nyomásesés (106-4.101 Pa) mellett kell bizlo- 20 sít&ni. A feladat megoldására általában dugattyús vagy hidraulikus működtetésű membrán-szivattyúkat alkalmaznak. A pontos és lükletésmentes folyadékáramlás csak a folyadékok kompresszibilitá- 25 sából adódó holttérfogulváltozás figyelembevételével biztosítható. A problémát nehezíti, hogy egyidejűleg különböző kompresszibilitási tényezőjű folyadékok adagolását viszonylag széles intervallumban változó sebesség, 30 nyomás és hőmérséklet mellett kell megoldani. A kompresszibilitás! tényező, mint anyagjellemző maga is függ a nyomástól és a hőmérséklettől. A fenti probléma megoldására a Beckman 35 cég a Model 112 típusú szivattyút fejlesztette ki, amelynél a dugattyú a nyomóütem alatt állandó sebességgel mozogva állandó áramlási sebességet biztosit, a szívóütem (elókonipresszió) alatt pedig igen nagy sebességgel 40 mozog. A megoldás hátránya, hogy mivel a szivóütem alatt a folyadék szállítás szünetel, lüktetésmentes folyadékáramlás nem biztosítható. Hátrányos továbbá, hogy a nagysebes- 45 ségű szívás miatt kaviláeió léphet fel, ami a szivattyúfej elemeiben károsodást okozhat. A változó idejű előkompresszió miatt az áramlási sebesség nyomáseséstől való függetlenségét nehéz biztosítani. Működés közben a 50 nyomóst a hengerben is mérni kell. A Hitachi 4,233,156 lajstromszámú US szabadalma olyan megoldásra vonatkozik, ahol az áramlás lüktetésmentességének biztosítása céljából két, egymáshoz képest 180° fáziséi- 55 tolással működtetett szivattyúfej üzemek A működés lényege, hogy az egyik szivallyúfoj szívóüteme a másik szivattyúfej nyomóütemével esik egybe. Az előkompresszió itt is nagy sebességgel történik. 60 A megoldás hátránya, hogy az előkompresszió alatti folyadékszéilitás-szünet miatt tökéletes lüktetésmentesség elvileg sem érhető el. Hátrányos továbbá, hogy mivel az előkompresszió nagysága a nyomás, a hömérsék- 65 let és az anyagminőség függvénye, az állandó áramlási sebesség biztosítása is nehézkes. A találmánnyal célunk olyan, főleg folyadékkromatográfiás célra alkalmazható adagolószivattyú Kialakítása, amellyel a folyadékok kompresszibilitásából adódó holltérfogatváltozásl. automatikusan kompenzálva lüktetésim'nte.s folyadékáramlás biztosítható. A találmány alapja az a felismerés, hogy két szivattyúfejet alkalmazva, a szivattyúfejeket meghatározott viszonylagos helyzetben elrendezve, és a dugattyúkat aszimmetrikusan működtetve a kompresszibilitásból adódó hiba kiküszöbölhető, és lüktetésmentes áramlás uiztositható. A kitűzött feladat megoldására olyan adagolószivattyút alakítottunk ki, amelynek folyadék szállító szivattyúfeje és csillapító szivattyúfeje van, amelyek egymással csővezetéken keresztül vannak összeköttetésben, és a szivattyúfejekben megvezetett dugatytyúk görgőkön keresztül előnyösen léptetőmotorral hajlott bütykös hajtólórcsáva] vannal kapcsolatban, ahol a találmány szerint- a dugattyúk tengelyei egymással 0° és 180° közötti szöget (180° - ) zárnak be,- a dugattyúk átmérőinek aránya: dl _J 360 dz ~V 180-í , és a- a bütykös hajtótárcsa palástfelülete (munkafelülete) úgy van kiképezve, hogy kerületét két ivsznkasz, a hajtótórcsa forgástengelye által meg határozott origójú koordinátarendszert tekintve [0°; 180° + ■#] szőgtartománybeli és [180° + u; 360°] szögtartománybeli ívszakaszok (Ri, R2) alkotják, ahol a [0°; 180° + 5;] szögtartománybeli ivszakaszt az Ri(f) s * i 180 + ? + Ro, a 1180° + ■£; 360°] szögtartománybeli ívszal aszt pedig fiz Rz(f ) 360° -180° - -j + Ro függvény írja le. A találmány szerint kialakított palástfelúletű bütykös hajtótéresával előnyösen optikai helyzetérzékelök vannak kapcsolatban, amelyek elektronikus vezérlőegységre csatlakoznak, továbbá a folyadékszállitó dugattyú lyomóoldalára nyomásérzékelő csatlakozik, amely kétóllású fordulatszámkapcsolót vezérel. A találmány szerinti adagolószivattyú folyadékszállító szivattyúfejének dugattyúja a folyadék szállítását végzi, a csillapító szivatlyúfej dugattyúja pedig az áramlás lüktetésmentességét biztosítja. A bütykös hajtó- Lórcsa tengelyét a kívánt áramlási sebesBég-3
