DE10356955B3

DE10356955B3 - System, to give liquid medium flow, especially for liquid chromatography, has controlled valve to switch flow from pump into auxiliary impeller units each with buffer volume

Info

Publication number: DE10356955B3
Application number: DE2003156955
Authority: DE
Inventors: Michael Staffler
Original assignee: Dionex Softron GmbH
Current assignee: Dionex Softron GmbH
Priority date: 2003-12-05
Filing date: 2003-12-05
Publication date: 2005-06-09
Anticipated expiration: 2023-12-06

Abstract

The system (1) to give a medium flow, especially for chromatography, has a pump unit (3) with an outflow port (9) to impel the liquid medium (5) to at least two auxiliary impellers (7), each with a working port (13) linked to a buffer volume. A control unit (23) switches a valve (11) to direct the flow into one or the other of the auxiliary units during a series of working cycles.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fördervorrichtung zur Erzeugung eines Volumenstroms eines Mediums, insbesondere für die Chromatographie und hier im Speziellen insbesondere für die Flüssigkeitschromatographie.The The invention relates to a conveying device for Generation of a volume flow of a medium, in particular for chromatography and here in particular for liquid chromatography.

Bei der chromatographischen Untersuchung von unbekannten Stoffen ist es erforderlich, ein flüssiges oder gasförmiges Medium mit einem möglichst konstanten, vorgegebenen Druck oder einer möglichst konstanten, vorgegebenen Volumenstrom-Flussrate durch eine Chromatographiesäule zu fördern, an deren Ausgang die unterschiedlichen Komponenten eines Stoffs zeitlich unterschiedlich verzögert austreten. Die erforderlichen Flussraten können dabei äußerst geringe Werte annehmen und in Bereichen von einigen μl/min bis hin zu Bereichen von einigen nl/min liegen.at the chromatographic examination of unknown substances it required a liquid or gaseous Medium with a constant, given pressure or one possible constant, predetermined volume flow rate through a chromatographic column to promote their output the different components of a substance in time delayed differently escape. The required flow rates can assume extremely low values and in ranges of several μl / min to areas of a few nl / min.

Zur Erzeugung derart kleiner Flussraten ist es bekannt, Splitter-Systeme zu verwenden, bei denen eine kontinuierlich fördernde Pumpe das Medium noch mit einer relativ hohen Flussrate, beispielsweise im Bereich von einigen hundert μl/min, auf ein Splitterelement fördert, das den ihm zugeführten Gesamtstrom aufteilt in einen Arbeitsstrom, welcher der Chromatographiesäule zugeführt wird, und einen Wastestrom, der ungenutzt einem Wastebehälter zugeführt wird. Das Teilerverhältnis des Splitterelements, d.h. das Verhältnis des Arbeitsstroms zum Wastestrom kann einstellbar sein. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 199 14 358 C2 bekannt. Hier wird das Splitterelement bzw. der Stromteiler hinsichtlich des Teilerverhältnisses mittels einer Regelvorrichtung abhängig von Signalen eines oder mehrerer Sensoren so angesteuert, dass sich im Arbeitspfad, in dem die Chromatographiesäule liegt, ein vorgegebener Druck und/oder eine vorgegebene Flussrate des im Arbeitspfad geförderten Mediums ergibt. Das Mischen des Mediums aus mehreren unterschiedlichen Komponenten, ggf. mit einem vorgegebenen zeitlichen Gradienten, kann bereits vor dem Splitterelement erfolgen.To generate such low flow rates, it is known to use splitter systems in which a continuously conveying pump promotes the medium still at a relatively high flow rate, for example in the range of a few hundred ul / min, to a splitter element, the total current supplied to it divides into a working stream, which is supplied to the chromatography column, and a Wastestrom which is fed unused to a waste container. The divider ratio of the splitter element, ie the ratio of the working current to the load current can be adjustable. Such a device is for example from the DE 199 14 358 C2 known. Here, the splitter element or the flow divider is controlled with respect to the divider ratio by means of a control device depending on signals from one or more sensors so that results in the working path in which the chromatography column, a predetermined pressure and / or a predetermined flow rate of the conveyed in the working path medium , The mixing of the medium from a plurality of different components, possibly with a predetermined temporal gradient, can take place before the splitter element.

Nachteilig ist hierbei, dass zur möglichst exakten Erfassung der Flussrate im Arbeitspfad ein Sensor erforderlich ist, der die Flussrate unabhängig von den physikalischen Eigenschaften des Mediums erfasst.adversely Here is that as possible exact detection of the flow rate in the working path requires a sensor is that the flow rate is independent of recorded the physical properties of the medium.

Insbesondere bei der Flüssigkeitschromatographie werden jedoch häufig unterschiedliche Flüssigkeiten oder auch Mischungen unterschiedlicher Flüssigkeiten als Medium für einen Messdurchlauf verwendet, wobei sich das Mischungsverhältnis auch nach einem vorgegebenen Gradienten während eines Messdurchlaufs ändern kann. Soll ein derart beschaffenes Medium mit einer konstanten Flussrate durch einen strömungstechnischen Widerstand, insbesondere den Strömungswiderstand der Chromatographiesäule gefördert werden, so muss der Druck in diesem Arbeitspfad abhängig von den momentanen physikalischen Eigenschaften des Mediums, insbesondere dessen Viskosität, geändert werden, da der Strömungswiderstand ebenfalls von diesen Parametern abhängt. Es ist somit erforderlich, die Flussrate mittelbar oder unmittelbar mittels eines geeigneten Sensors möglichst genau und unabhängig von physikalischen Parametern des Mediums zu erfassen. Derartige Sensoren sind jedoch entweder sehr aufwändig und teuer oder erreichen kaum die erforderliche Genauigkeit.Especially in liquid chromatography however, they become common different liquids or mixtures of different liquids as a medium for a Used measuring passage, wherein the mixing ratio also after a predetermined gradient during change a measurement run can. Should such a medium with a constant flow rate through a fluidic Resistance, in particular the flow resistance the chromatography column promoted so the pressure in this work path must be dependent on the current physical properties of the medium, in particular its viscosity, changed be, because the flow resistance also depends on these parameters. It is thus necessary the flow rate directly or indirectly by means of a suitable sensor preferably accurate and independent of physical parameters of the medium. such However, sensors are either very expensive and expensive or reach hardly the required accuracy.

Des Weiteren sind beispielsweise aus der US 5 253 981 Systeme bekannt, die über zwei oder mehrere Hauptfördersysteme in Form von Kolbenpumpen verfügen. Die Kolbenpumpen, die jeweils dieselbe oder auch unterschiedliche Flüssigkeiten enthalten können, arbeiten auf ein nachgeschaltetes Mischelement. Damit kann zwar mit ausreichender Genauigkeit eine ausreichend kleine Flussrate direkt erzeugt werden, jedoch hat ein derart nachgeschaltetes Mischelement den Nachteil, dass keine ausreichend gute Vermischung der unterschiedlichen Flüssigkeiten erreichbar ist, ohne dass größere Mischvolumina im Mischelement ausgebildet sind. Entsprechend große Mischvolumina sind jedoch für viele Anwendungen ungünstig, so dass beispielsweise ein starker Gradient, d.h. eine schnelle zeitliche Änderung des Mischverhältnisses nicht erreichbar ist. Auch ist mit einem derartigen System kein kontinuierlicher Betrieb möglich, da die Zylinder der Kolbenpumpen von Zeit zu Zeit wiederbefüllt werden müssen.Furthermore, for example, from the US 5,253,981 Systems are known which have two or more main conveyor systems in the form of piston pumps. The piston pumps, which may each contain the same or different liquids, work on a downstream mixing element. Thus, although a sufficiently small flow rate can be generated directly with sufficient accuracy, however, such a downstream mixing element has the disadvantage that no sufficiently good mixing of the different liquids can be achieved without larger mixing volumes are formed in the mixing element. However, correspondingly large mixing volumes are unfavorable for many applications, so that, for example, a strong gradient, ie a rapid temporal change of the mixing ratio, can not be achieved. Also, with such a system, continuous operation is not possible since the cylinders of the piston pumps must be refilled from time to time.

Aus der US 5 993 654 oder der US 5 637 208 sind Systeme mit zwei oder mehreren Kolbenpumpen bekannt, bei denen die Kolbenpumpen abwechselnd selbsttätig befüllt werden, wobei jeweils eine Kolbenpumpe mit der Chromatographiesäule verbunden ist und jeweils mindestens eine weitere Kolbenpumpe befüllt und wieder auf den erforderlichen Arbeitsdruck gebracht wird. Hierdurch wird ein Druckabfall bei Durchführen eines Umschaltvorgangs auf eine neu gefüllte Kolbenpumpe verhindert. Der vorbeschriebene Nachteil derartiger Systeme bei der Erzeugung eines Gradienten bei der Mischung mehrere, unterschiedlicher Flüssigkeiten haftet jedoch auch einem derartigen System an.From the US 5,993,654 or the US 5 637 208 Systems are known with two or more piston pumps, in which the piston pumps are alternately filled automatically, one piston pump is connected to the chromatography column and each filled at least one additional piston pump and brought back to the required working pressure. As a result, a pressure drop is prevented when performing a switching operation on a newly filled piston pump. However, the above-described disadvantage of such systems in generating a gradient when mixing a plurality of different liquids adheres to such a system.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Fördervorrichtung zur Erzeugung eines Volumenstroms eines Mediums, insbesondere für die Chromatographie und hier im Speziellen insbesondere für die Flüssigkeitschromatographie, zu schaffen, bei dem der Arbeitsvolumenstrom nicht durch Teilung eines Gesamtvolumenstroms erzeugt werden muss und bei dem ein Mischen des Mediums aus mehreren Komponenten ohne störenden Einfluss auf den zu erzeugenden Arbeitsstrom möglich ist.Based on this prior art, the invention is based on the object, a conveying device for generating a volume flow of a medium, in particular for Chromatogra phie and here in particular for liquid chromatography, in which the working volume flow does not have to be generated by dividing a total volume flow and in which a mixing of the medium of several components is possible without disturbing influence on the working flow to be generated.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruch 1.The Invention solves This object with the features of claim 1.

Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, dass eine einzige Pumpeneinheit ausreicht, um wenigstens zwei passive Hilfsfördereinheiten zu speisen, wobei während einer Reihe aufeinanderfolgender Arbeitszyklen jeweils mindestens eine der Hilfsfördereinheiten mit dem Ausgangsport der Fördervorrichtung verbunden ist. In der Zwischenzeit kann die wenigstens eine nicht mit dem Ausgangsport der Fördervorrichtung verbundene Hilfsfördereinheit mittels der Pumpeneinheit (wieder) geladen werden.The The invention is based on the recognition that a single pump unit sufficient to feed at least two passive auxiliary conveyor units, wherein while a series of consecutive working cycles at least one of the auxiliary conveyor units with the output port of the conveyor connected is. In the meantime, at least one can not with the output port of the conveyor connected auxiliary conveyor unit be recharged by the pump unit.

Selbstverständlich kann die Pumpeneinheit mehrere einzelne Pumpen umfassen, die auf den Pumpenausgangsport arbeiten. Es können auch mehrere Pumpenausgangsports vorhanden sein, beispielsweise für das gleichzeitige Laden mehrerer Hilfsfördereinheiten durch das entsprechende Verbinden mittels mehrerer steuerbarer Schaltventileinheiten. Die einzelnen Pumpen können beliebig ausgebildet sein. Es muss lediglich gewährleistet werden, dass während eines Ladevorgangs der wenigstens einen aufzuladenden Hilfsfördereinheit ein ausreichend großes Volumen des betreffenden Mediums zugeführt wird. In der Praxis kann man selbstverständlich auch in der Chromatographie übliche Pumpen einsetzen, die bereits so ausgebildet sind, dass sie das Medium mit einem konstant geregelten Druck oder einer konstant geregelten Flussrate fördern.Of course you can the pump unit comprises a plurality of individual pumps which are connected to the pump outlet port work. It can also several pump output ports may be present, for example for the Simultaneous loading of several auxiliary conveyor units by the corresponding Connecting by means of several controllable switching valve units. The individual pumps can be formed arbitrarily. It just needs to be ensured that during one Charging the at least one auxiliary conveyor unit to be charged a big enough one Volume of the relevant medium is supplied. In practice, can Of course also common in chromatography Insert pumps that are already designed so that they Medium with a constant regulated pressure or a constantly regulated Promote flow rate.

Der Pumpeneinheit kann bereits das Medium in einem Zustand zugeführt werden, in dem es unverändert, oder lediglich unter Zufuhr des zu untersuchenden Probenmediums, der Säule einer Chromatographievorrichtung zugeführt werden kann. Insbesondere kann für das Durchführen eines Messdurchlaufs unter Verwendung eines Gradientenprofils, d.h. bei zeitlicher Änderung der Zusammensetzung wenigstens zweier Komponenten des Mediums, bereits das fertig gemischte Medium von der Pumpeneinheit den Hilfsfördereinheiten zugeführt werden. Die Hilfsfördereinheiten müssen dann selbstverständlich in der korrekten Reihenfolge der aufeinander folgenden Arbeitszyklen mit dem Ausgangsport der Fördervorrichtung verbunden werden. Dies kann jedoch einfach durch eine geeignete Ansteuerung der Schaltventileinheit durch die Steuereinheit erfolgen.Of the Pump unit can already be supplied to the medium in a state in which it is unchanged, or merely by supplying the sample medium to be examined, the column a chromatography device can be supplied. Especially can for the performing a measurement run using a gradient profile, i. with time change the composition of at least two components of the medium, already the ready mixed medium from the pump unit to the auxiliary conveyor units be supplied. The auxiliary conveyor units have to then of course in the correct order of consecutive work cycles with the output port of the conveyor get connected. However, this can be done easily by a suitable Control of the switching valve unit by the control unit.

Der zeitlichen Verlauf der Zusammensetzung des Mediums wird dabei kleine Sprünge aufweisen, wenn die Hilfsfördereinheiten jeweils mit einer konstanten Zusammensetzung des Mediums aufgeladen werden. Diese Sprünge sind jedoch für den Messvorgang unschädlich. Es wäre jedoch auch möglich, das Buffervolumen der Hilfsfördereinheiten so auszubilden und so aufzuladen, dass sich beim Entladevorgang während eines Arbeitszyklus ein stetiger Verlauf der Zusammensetzung des Mediums ergibt. Beispielsweise kann das Buffervolumen als Kapillare mit ausreichend kleinem Innenquerschnitt ausgebildet sein, so dass sich beim Aufladen praktisch keine Durchmischung des Mediums in der Länge der Kapillare ergibt. Die Kapillare kann somit mit einem sich stetig ändernden Verlauf der Zusammensetzung des Medium gefüllt werden, wobei beim Entladen der Kapillare dieser Verlauf erhalten bleibt.Of the temporal course of the composition of the medium is doing small jumps when the auxiliary conveyor units each charged with a constant composition of the medium become. These jumps are however for the measurement process harmless. It would be but also possible the buffer volume of the auxiliary conveyor units so form and charge so that during the unloading process during a Duty cycle a steady course of the composition of the medium results. For example, the buffer volume as a capillary with be formed sufficiently small inner cross-section, so that during charging practically no mixing of the medium in the length of Capillary results. The capillary can thus with a constantly changing Course of the composition of the medium are filled, during unloading the capillary this course is preserved.

Eine Hilfsfördereinheit kann auf unterschiedlichste Weise realisiert werden, beispielsweise auch als aktive Hilfsfördereinheit. Hierzu kann die Hilfsfördereinheit eine Spritzenpumpe mit einem bestimmten Volumen umfassen. Während eines Ladevorgangs muss dem Spritzenvolumen nur das Medium in der erforderlichen Zusammensetzung zugeführt werden. Der Druck für das Abgeben des Mediums wird von der Spritzenpumpe aktiv erzeugt. Das Umschalten bzw. Anschalten der Hilfsfördereinheit auf den Ausgangsport der Fördereinrichtung und damit auf die Säule einer Chromatographievorrichtung kann in an sich bekannter Weise erst dann erfolgen, wenn die Hilfsfördereinheit den erforderlichen Druck aufgebaut hat.A Conveyance auxiliary unit can be realized in a variety of ways, for example also as an active auxiliary conveying unit. For this purpose, the auxiliary conveyor unit include a syringe pump of a certain volume. During one Charging must require the syringe volume only the medium in the required Composition be supplied. The pressure for the dispensing of the medium is actively generated by the syringe pump. Switching or turning on the auxiliary conveyor unit to the output port the conveyor and thus on the pillar A chromatography device can be used in a manner known per se take place only when the auxiliary conveyor unit the required Has built up pressure.

Eine Hilfsfördereinheit kann jedoch auch als passive Hilfsfördereinheit ausgebildet sein. Unter einer passiven Hilfsfördereinheit im Sinne der Erfindung sei dabei eine Fördereinrichtung verstanden, die keine Energiezufuhr benötigt. Eine passive Hilfsfördereinheit ist so ausgebildet, dass sie es ermöglicht, ein ihr zugeführtes Volumen des Mediums bei einem vorbestimmten Arbeitsdruck zu speichern.A Conveyance auxiliary unit However, it can also be designed as a passive auxiliary conveyor unit. Under a passive auxiliary conveyor unit In the context of the invention, a conveying device is understood that no energy supply needed. A passive auxiliary conveyor unit is designed so that it allows a volume supplied to it to store the medium at a predetermined working pressure.

Im einfachsten Fall kann eine passive Hilfsfördereinheit lediglich das Buffervolumen aufweisen. Infolge der hohen Drücke, die bei der Chromatographie, insbesondere der High Pressure Liquid Chromatography, verwendet werden, genügt die Kompressibilität des Mediums um für eine ausreichende Zeitspanne die erforderliche geringe und annährend konstante Flussrate zu erzeugen.in the In the simplest case, a passive auxiliary conveying unit only the buffer volume exhibit. Due to the high pressures, in the chromatography, especially the high pressure liquid Chromatography, the compressibility of the medium is sufficient around for a sufficient amount of time the required low and almost constant To generate flow rate.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die Schaltventileinheit so ausgebildet sein und die Steuereinheit die steuerbare Schaltventileinheit so ansteuern, dass jeweils im Wesentlichen gleichzeitig ein Arbeitszyklus und ein Ladezyklus durchgeführt wird.To an embodiment the invention, the switching valve unit may be formed and the Control unit, the controllable switching valve unit so that each essentially a work cycle and a charge cycle at the same time carried out becomes.

Der Ladezyklus kann jedoch selbstverständlich kürzer sein als der Arbeitszyklus. Bei Verwendung einer passiven Hilfsfördereinheit muss in diesem Fall die Pumpeneinheit den Druck so lange auf dem Wert des Arbeitsdrucks halten, bis die Steuereinheit die Hilfsfördereinheit von der Pumpeneinheit trennt. Das Trennen kann jedoch auch sofort dann erfolgen, wenn ein ausreichend großes Volumen des Mediums zugeführt ist und auch der Arbeitsdruck anliegt.Of the Of course, the charge cycle may of course be shorter than the duty cycle. When using a passive auxiliary conveyor unit must in this Case the pump unit the pressure on the value of the working pressure Hold until the control unit disconnects the auxiliary delivery unit from the pump unit. However, the disconnection can also be done immediately if sufficient great Volume of the medium supplied is and also the working pressure is applied.

Bei einer besonders einfachen und kostengünstigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung sind nur zwei Hilfsfördereinheiten vorgesehen, wobei die Steuereinheit die Schaltventileinheit so ansteuert, dass jeweils im Wesentlichen gleichzeitig für die eine Hilfsfördereinheit ein Ladezyklus und für die jeweils andere Hilfsfördereinheit ein Arbeitszyklus durchgeführt wird.at a particularly simple and inexpensive embodiment of the conveyor device according to the invention only two auxiliary conveyor units are provided, wherein the control unit controls the switching valve unit so that each substantially simultaneously for the one auxiliary conveyor unit a charge cycle and for the other auxiliary conveyor unit Duty cycle performed becomes.

Die Pumpeneinheit muss bei passiven Hilfsfördereinheiten lediglich einen Volumenstrom mit einem Ladedruck liefern, der größer oder gleich dem Arbeitsdruck ist. Es können daher einfache und kostengünstige Pumpen verwendet werden. Die Steuereinheit muss die Pumpeneinheit und/oder die Schaltventileinheit während eines Ladevorgangs lediglich so ansteuern, dass während eines Ladezyklus ein ausreichendes Volumen des Mediums zugeführt wird und zumindest am Ende des Ladevorgangs der Ladedruck gleich dem Arbeitsdruck ist. Selbstverständlich kann die Pumpe oder die Fördervorrichtung hierfür einen Drucksensor aufweisen, dessen Signal der Steuereinheit zugeführt ist.The Pump unit only has one for passive auxiliary conveyor units Volume flow with a boost pressure equal to or greater than the working pressure is. It can therefore simple and inexpensive Pumps are used. The control unit must be the pump unit and / or the switching valve unit during a charging process only so to control that during a charge cycle, a sufficient volume of the medium is supplied and at least at the end of the charging process, the boost pressure is equal to the working pressure is. Of course can the pump or the conveyor therefor have a pressure sensor whose signal is supplied to the control unit.

Es können jedoch auch in der Chromatographie bisher übliche Pumpeneinheiten eingesetzt werden, die einen Volumenstrom mit konstantem, einstellbarem Druck oder konstanter, einstellbarer Flussrate liefern, wobei die Pumpeneinheit vorzugsweise hinsichtlich des Wertes für den Druck oder des Wertes für die Flussrate durch die Steuereinheit steuerbar ist. Insbesondere können steuerbare Konstantdruck- und Konstantflusspumen verwendet werden, die auch größere Flussraten fördern.It can However, also used in chromatography previously customary pump units be a volume flow with constant, adjustable pressure or constant, adjustable flow rate, wherein the pump unit preferably with regard to the value for the pressure or the value for the Flow rate is controlled by the control unit. In particular, taxable Constant pressure and constant flow pumps are used, too larger flow rates promote.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der nicht mit dem Arbeitsport oder Ladeport verbundene Port des Arbeitsbuffervolumens mittels einer weiteren, von der Steuereinheit steuerbare Schaltventileinheit mit einem strömungstechnischen Widerstand verbunden, wodurch der durch ihn fließende Volumenstrom einem Waste-Volumen zuführbar ist. Hierdurch ist es möglich, ein Spülen des Arbeitsbuffervolumens zu ermöglichen. Auch kann auf diese Weise das gesamte Arbeitsbuffervolumen während eines Ladezyklus mit dem Medium aufgeladen werden. Dies ist insbesondere dann erforderlich, wenn sich bei aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen die Zusammensetzung oder Beschaffenheit des Mediums ändert.To the preferred embodiment The invention is not related to the working port or loading port Port of the working buffer volume by means of another, from the control unit controllable switching valve unit with a fluidic resistance connected, whereby the flowing through it volume flow is fed to a waste volume. This makes it possible a rinse of the working buffer volume. Also, in this way, the total working buffer volume during a Charging cycle to be charged with the medium. This is special then required if, during successive working cycles, the Composition or texture of medium changes.

Wird eine Pumpeneinheit verwendet, die eine konstant geregelte Flussrate fördert, so kann der Druck, mit dem das Arbeitsbuffervolumen aufgeladen wird, durch den Wert des strömungstechnischen Widerstands eingestellt werden. Dieser kann von der Steuereinheit ansteuerbar sein, so dass auf diese Weise auch eine Regelung oder Steuerung des Auflade- und damit Arbeitsdrucks des Mediums erfolgen kann, welches in der betreffenden Hilfsfördereinheit gespeichert wird. Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Arbeitsbuffer so ausgebildet ist, dass es keinen oder nur einen vernachlässigbar kleinen Strömungswiderstand aufweist. Weiterhin kann der Druck auch durch eine Änderung des Hauptförderflusses verändert werden.Becomes a pump unit uses a constantly regulated flow rate promotes, so the pressure with which the working buffer volume is charged, by the value of the fluidic Resistance can be set. This can be from the control unit be controllable, so that in this way also a scheme or Control of the charging and thus working pressure of the medium can take place which is stored in the relevant auxiliary conveyor unit. It is advantageous if the working buffer is formed in this way is that there is no or only a negligible flow resistance having. Furthermore, the pressure can also be changed of the main production flow to be changed.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann eine Hilfsfördereinheit ein Dehnvolumen umfassen, welches mit einem Port mittelbar oder unmittelbar mit dem Port des Arbeitsbuffervolumens verbunden ist, der nicht mit dem Arbeitsport verbunden ist. Das Dehnvolumen ermöglicht es, den Arbeitsdruck bei einem Abgeben von Medium aus dem Arbeitsbuffervolumen für eine längere Zeitspanne im Wesentlichen konstant, d.h. auf einem Wert zu halten, der annähernd dem Arbeitsdruck entspricht.To an embodiment The invention may be an auxiliary conveyor unit include a strain volume, which with a port indirectly or is directly connected to the port of the working buffer volume, that is not connected to the workport. The expansion volume makes it possible the working pressure when dispensing medium from the working buffer volume for one longer Time span substantially constant, i. to hold on to a value the approximate corresponds to the working pressure.

Das Dehnvolumen kann über einen nicht mit dem Arbeitsbuffervolumen verbundenen Port mit einem vorzugsweise von der Steuereinheit steuerbaren Spülventil verbunden sein, welches bei einem Öffnen einen Spülvorgang des zugehörigen Zweigs des Hilfs fördersystems ermöglicht. Selbstverständlich kann das Spülventil auch, ebenso wie die weitere Schaltventileinheit in der Schaltventileinheit integriert sein, welche die Schaltvorgänge für das Durchführen der Arbeits- und Ladezyklen steuert.The Stretch volume can over a port not connected to the working buffer volume with a preferably by the control unit controllable flushing valve be connected, which when opened a rinse of the associated Branches of the auxiliary conveyor system allows. Of course can the purge valve also, as well as the other switching valve unit in the switching valve unit be integrated, which the switching operations for performing the Working and charging cycles are controlled.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist wenigstens ein Sensor vorgesehen, dessen Sensorsignal der Steuereinheit zugeführt ist und der mittelbar oder unmittelbar den Druck und/oder die Flussrate des während eines Arbeitszyklus dem Ausgangsport der Fördervorrichtung zugeführten Mediums erfasst.To the preferred embodiment The invention provides at least one sensor whose sensor signal supplied to the control unit and indirectly or directly the pressure and / or the flow rate during the one working cycle to the output port of the conveyor device supplied medium detected.

Die Steuereinheit kann damit die zeitliche Dauer des aktuellen oder die zeitliche Dauer eines oder mehrerer der folgenden Arbeitszyklen abhängig vom Sensorsignal derart bestimmen, dass während des aktuellen oder während eines nachfolgenden Arbeitszyklus ein vorgegebener maximaler Druckabfall nicht überschritten wird. Somit kann infolge des während eines (zeitlich ausreichend kurzen) Arbeitszyklus im Wesentlichen konstanten Strömungswiderstands im Arbeitspfad eine im Wesentlichen konstante Flussrate erzeugt werden, wenn der maximale Druckabfall entsprechend klein gewählt wird, beispielsweise kleiner als 2% oder kleiner als 1% des anfänglichen Maximaldrucks.The control unit can thus determine the time duration of the current or the duration of one or more of the following work cycles depending on the sensor signal such that during the current or during a subsequent work cycle a predetermined maximum pressure drop is not exceeded. Thus, as a result of the substantially constant flow resistance in the working path (sufficiently short in time), a substantially constant flow rate can be generated if the maximum pressure drop is selected to be correspondingly small For example, less than 2% or less than 1% of the initial maximum pressure.

Die Steuereinheit kann das Sensorsignal eines Flusssensors während eines Arbeitszyklus auswerten und die Pumpeneinheit hinsichtlich ihres Drucks oder ihres Flusses abhängig vom Sensorsignal so ansteuern, dass sich für einen gleichzeitig oder nachfolgend durchzuführenden Ladezyklus eine vorgegebene oder vorgebbare (auch konstante) Flussrate ergibt.The Control unit can sense the sensor signal of a flow sensor during a Evaluate duty cycle and the pump unit with regard to their pressure or their river dependent from the sensor signal so that for one or the same time to be performed Charging cycle a predetermined or specifiable (even constant) flow rate results.

Nach der bevorzugten Ausführungsform weisen eine oder mehrere Hilfsfördereinheiten ein Hilfsbuffervolumen auf, wobei das Hilfsbuffervolumen vorzugsweise einen vernachlässigbaren Strömungswiderstand aufweist und mit einem ersten Port mit dem nicht mit dem Arbeitsport verbundenen Port des Arbeitsbuffervolumens und mit einem zweiten Port mit dem Dehnvolumen verbunden ist. Zwischen dem Hilfsbuffervolumen und dem Dehnvolumen ist ein Flusssensor vorgesehen, dessen Signal der Steuereinheit zugeführt ist. Auf diese Weise erfasst der Flusssensor immer ein und dasselbe Medium, auch wenn im Verlauf mehrerer Arbeitszyklen das Medium im Arbeitsbuffervolumen mehrmals ausgetauscht wird und sich hinsichtlich seiner Zusammensetzung und physikalischen Eigenschaften ändern kann. Aus dem Zweig, in dem das Dehnvolumen, der Sensor und das Hilfsbuffervolumen angeordnet sind, wird immer nur das Medium im Hilfsbuffervolumen in den Zweig mit dem Arbeitsbuffervolumen abgegeben, wobei dieses Medium das im Arbeitsbuffervolumen enthaltene Medium mit entsprechendem Druck über den Arbeitsport in den Ausgangsport der Fördervorrichtung fördert. Während eines Ladevorgangs wird das Hilfsbuffervolumen wieder gefüllt. Die physikalischen Eigenschaften des Mediums, welches das Hilfsbuffervolumen dabei aufnimmt, spielen keine Rolle. Denn während des Ladezyklus wird das zuvor im Dehnvolumen gespeicherte und während des Arbeitszyklus vom Sensor erfasste Medium wieder aus dem Hilfsbuffervolumen in das Dehnvolumen zurück gedrückt.To the preferred embodiment have one or more auxiliary conveyor units an auxiliary buffer volume, the auxiliary buffer volume preferably a negligible flow resistance and with a first port that does not work with the port connected port of the working buffer volume and with a second Port is connected to the expansion volume. Between the auxiliary buffer volume and the expansion volume, a flow sensor is provided, the signal of the Control unit supplied is. In this way, the flow sensor always detects one and the same Medium, even if in the course of several working cycles the medium in the Work buffer volume is exchanged several times and in terms of its composition and physical properties can change. From the branch in which the expansion volume, the sensor and the auxiliary buffer volume are arranged, only the medium is always in the auxiliary buffer volume delivered into the branch with the working buffer volume, this being Medium The medium contained in the working buffer volume with corresponding Pressure over the Working port in the output port of the conveyor promotes. During one Charging process, the auxiliary buffer volume is refilled. The physical properties of the medium, which is the auxiliary buffer volume it does not matter. Because during the charging cycle is the previously stored in the expansion volume and during the working cycle of Sensor detected medium again from the auxiliary buffer volume in the Expansion volume pushed back.

Somit kann ein Flusssensor verwendet werden, dessen Signal auch von den pysikalischen Eigenschaften des erfassten Mediums abhängt. Denn das vom Sensor erfasste Medium ändert sich auch bei einer Vielzahl aufeinander folgender Lade- und Arbeitszyklen nicht. Der Sensor muss allenfalls zu Beginn einer Messung oder in vorbestimmten zeitlichen Abständen geeicht und/oder gespült werden.Consequently a flow sensor can be used whose signal is also from the physical properties of the detected medium depends. Because that The medium detected by the sensor changes even with a large number of consecutive charging and working cycles Not. The sensor must at most at the beginning of a measurement or in predetermined time intervals calibrated and / or rinsed become.

Das Hilfsbuffervolumen weist dabei vorzugsweise einen Volumeninhalt auf, der größer ist als das Volumen des Mediums, das während eines Arbeitszyklus dem Ausgangsport der Fördervorrichtung zugeführt wird, vorzugsweise größer als das Volumen des Arbeitsbuffervolumens. Hierdurch ist sichergestellt, dass sich im Verlauf mehrerer Lade- und Arbeitszyklen das Medium im Dehnvolumen nicht ändert.The Auxiliary buffer volume preferably has a volume content on, which is bigger as the volume of the medium that during a work cycle the Output port of the conveyor supplied is, preferably greater than the volume of the working buffer volume. This ensures that in the course of several charging and working cycles, the medium in the expansion volume does not change.

Das Arbeitsbuffervolumen und/oder das Hilfsbuffervolumen sind dabei vorzugsweise im Sinne eines First-in-last-out-Speichers ausgebildet und derart, dass in ihnen im Wesentlichen keine Durchmischung des gespeicherten Mediums erfolgt. Hierzu können das Arbeitsbuffervolumen und/oder das Hilfsbuffervolumen als Kapillare mit einem hinreichend geringen Innenquerschnitt und einer ausreichenden Länge ausgebildet sein.The Working buffer volume and / or the auxiliary buffer volume are included preferably designed in the sense of a first-in-last-out memory and such that there is substantially no intermixing in them stored medium takes place. For this, the working buffer volume and / or the auxiliary buffer volume as a capillary with a sufficiently low Internal cross section and a sufficient length may be formed.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann jede Schaltventileinheit oder jedes Schaltventil ein ortsfestes Element und ein gegenüber dem ortsfesten Element bewegbares, insbesondere verdrehbares Element umfassen, wobei in den Elementen und wenigstens ein erster und ein zweiter Kanal vorgesehen ist, welcher jeweils mit Anschlussleitung für das zu schaltende Medium verbindbar oder verbunden ist und welcher sich jeweils mit wenigstens einer Öffnung bis in eine Grenzfläche zwischen den beiden Elementen erstreckt, und wobei durch Drehen des verdrehbaren Elements ein durch einen ersten Kanal definierter Pfad für das Medium mit einem durch einen zweiten Kanal definierten Pfad für das Medium verbindbar ist.To an embodiment The invention may be any switching valve unit or each switching valve fixed element and one opposite the stationary element movable, in particular rotatable element comprising, wherein in the elements and at least a first and a second channel is provided, each with connecting cable for the medium to be switched is connected or connected and which itself each with at least one opening into an interface extends between the two elements, and where by turning of the rotatable member defined by a first channel Path for the medium with a path defined by a second channel for the Medium is connectable.

Dabei kann ein Gehäuse vorgesehen sein, welches so ausgebildet ist, dass das bewegbare Element vollständig im Gehäuse aufgenommen ist und dass der Spalt zwischen dem ortsfesten Element und dem bewegbaren Element oder die nach außen tretende Linie der Grenzfläche zwischen dem ortsfesten Element und dem bewegbaren Element vollständig im Gehäuse aufgenommen ist, wobei zumindest zwischen der Innenwandung des Gehäuses und dem Spalt oder der Linie der Grenzfläche ein Raum ausgebildet ist, der mit einem unter Druck stehenden Medium beaufschlagbar ist, wobei der Druck vorzugsweise dem Systemdruck des zu schaltenden Mediums entspricht. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass in der Umgebung des Spalts zwischen den gegeneinander bewegbaren Elementen im Wesentlichen der selbe Druck herrscht wie in den Kanälen für das zu schaltende Medium. Infolge dessen genügt ein geringer Anpressdruck zwischen den beiden Elementen. Dadurch lässt sich die Lebensdauer der Schaltventileinheit bzw. die Anzahl der möglichen Schaltzyklen drastisch erhöhen.there can be a case be provided, which is designed so that the movable Element completely in the case is included and that the gap between the stationary element and the movable member or the outgoing line of the interface between the stationary element and the movable element completely in the casing is received, wherein at least between the inner wall of the housing and a gap is formed in the gap or line of the interface, which is acted upon by a pressurized medium, wherein the pressure preferably the system pressure of the medium to be switched equivalent. This results in the advantage that in the environment the gap between the mutually movable elements substantially the same pressure prevails as in the channels for the medium to be switched. As a result, suffice a low contact pressure between the two elements. Thereby let yourself the life of the switching valve unit or the number of possible Drastically increase switching cycles.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further embodiments The invention will become apparent from the dependent claims.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention will now be described with reference to the drawings shown embodiments explained in more detail. In the drawing show:

1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung mit zwei Hilfsfördereinheit; 1 a schematic representation of an embodiment of the invention with two auxiliary conveyor unit;

2 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Hilfsfördereinheit mit einem Arbeitsbuffervolumen und einem Dehnvolumen; 2 a schematic representation of a first embodiment of an auxiliary conveyor unit with a working buffer volume and a Dehnvolumen;

3 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Hilfsfördereinheit zusätzlich mit einem Flusssensor und einem Hilfsbuffervolumen; 3 a schematic representation of a second embodiment of an auxiliary conveyor unit in addition to a flow sensor and an auxiliary buffer volume;

4 eine schematische Darstellung zeitlicher Verläufe des Drucks bzw. der Flussrate an verschiedenen Punkten bzw. in verschiedenen Zweigen der Fördervorrichtung in 1; und 4 a schematic representation of time profiles of the pressure or the flow rate at different points or in different branches of the conveyor in 1 ; and

5 eine schematische Darstellung einer Schaltventileinheit für die Fördervorrichtung in 1. 5 a schematic representation of a switching valve unit for the conveyor in 1 ,

Die in 1 dargestellte Fördervorrichtung 1 zur Erzeugung eines Volumenstroms eines Mediums für die Chromatographie zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einer Pumpeneinheit 3 und zwei Hilfsfördereinheiten 7. Diese Ausführungsform ist einfach und kostengünstig realisierbar, jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt.In the 1 illustrated conveyor 1 for generating a volume flow of a medium for chromatography shows an embodiment with a pump unit 3 and two auxiliary conveyor units 7 , This embodiment is simple and inexpensive to implement, but the invention is not limited to this embodiment.

Bei der dargestellten Fördervorrichtung saugt die Pumpeneinheit 3 das zu fördernde Medium 5 an und führt dieses jeweils einer von zwei Hilfsfördereinheiten 7 zu. Der Pumpeneinheit 3 kann, wie in 1 gezeigt, eine Mischeinheit 8 vorgeschaltet sein, welche mehrere, im dargestellten Beispiel zwei Komponenten 5a, 5b des Mediums 5 mischt. Das Mischungsverhältnis kann von der Mischeinheit 8 entsprechend einem Ansteuersignals S_m variiert werden. Bei dem Medium kann es sich um eine Flüssigkeit für die Flüssigkeitschromatographie oder auch ein Gas für die Gaschromatographie handeln.In the illustrated conveyor, the pump unit sucks 3 the medium to be promoted 5 and leads this one of two auxiliary conveyor units 7 to. The pump unit 3 can, as in 1 shown a mixing unit 8th be upstream, which several, in the example shown two components 5a . 5b of the medium 5 mixed. The mixing ratio can be determined by the mixing unit 8th be varied according to a drive signal S _m . The medium can be a liquid for liquid chromatography or a gas for gas chromatography.

Das Zuführen des Mediums zu den Hilfsfördereinheiten erfolgt über eine steuerbare Schaltventileinheit 11, welche abwechselnd den Pumpenausgangsport 9 mit dem Arbeitsport 11 der einen oder anderen Hilfsfördereinheit 7 verbindet. Die Schaltventileinheit 11 ist dabei so ausgebildet, dass jeweils der nicht mit dem Pumpenausgangsport 9 verbundene Arbeitsport 13 einer der Hilfsfördereinheiten 7 mit dem Ausgangsport 15 der Fördervorrichtung 1 verbunden ist. Der Ausgangsport ist mit der Säule einer nicht näher dargestellten Chromatographievorrichtung oder dem die Säule aufweisenden Zweig der Chromatographieeinrichtung verbunden. Der Strömungswiderstand der Säule bzw. des diese umfassenden Zweigs ist in 1 als Arbeitswiderstand 17 dargestellt. Das (fertig gemischte) Medium wird jeweils von einer Hilfsfördereinheit 7 dem Ausgangsport 15 und damit dem Arbeitswiderstand 17 zugeführt. Dies muss in der Praxis mit einem vorbestimmten Druck oder einer vorbestimmten Flussrate erfolgen. Die Hilfsfördereinheiten müssen zu diesem Zweck entsprechend ausgebildet sein.The feeding of the medium to the auxiliary conveyor units via a controllable switching valve unit 11 alternating the pump output port 9 with the workport 11 one or the other auxiliary conveyor unit 7 combines. The switching valve unit 11 is designed so that in each case not with the Pumpenausgangsport 9 connected workport 13 one of the auxiliary conveyor units 7 with the output port 15 the conveyor 1 connected is. The exit port is connected to the column of a chromatography apparatus, not shown, or the column of the chromatographic apparatus having the column. The flow resistance of the column or the branch comprising it is in 1 as a resistance to work 17 shown. The (ready mixed) medium is each from an auxiliary conveyor unit 7 the starting port 15 and thus the resistance to work 17 fed. This must be done in practice at a predetermined pressure or flow rate. The auxiliary conveyor units must be designed accordingly for this purpose.

Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Hilfsfördereinheiten 7 als passive Hilfsfördereinheiten ausgebildet, d.h. sie umfassen keine aktiven, den erforderlichen Druck bzw. die erforderliche Flussrate erzeugenden Elemente, wie beispielsweise Spritzenpumpen oder dergleichen.At the in 1 illustrated embodiment, the auxiliary conveyor units 7 As passive auxiliary conveyor units formed, ie they do not include active, the required pressure or the required flow rate generating elements, such as syringe pumps or the like.

Aus diesem Grund ist bei der Fördervorrichtung 1 nach 1 ein strömungstechnischer Widerstand 19 vorgesehen, der in Verbindung mit den beiden in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsformen für eine Hilfsfördereinheit 7 deren gewünschte Funktionsweise gewährleistet und insbesondere den Systemdruck beim Aufladen der passiven Hilfsfördereinheiten 7 erzeugt. Der strömungstechnische Widerstand 19 ist über eine weitere steuerbare Schaltventileinheit 21 jeweils mit einem Port der Hilfsfördereinheiten 7 verbunden. Selbstverständlich können die Schaltventileinheit 11 und die Schalt ventileinheit 21 als eine einzige Schaltventileinheit realisiert sein, welche sämtliche erforderlichen Schaltfunktionen übernimmt.For this reason, in the conveying device 1 to 1 a fluidic resistance 19 provided in conjunction with the two in the 2 and 3 illustrated embodiments for an auxiliary conveyor unit 7 ensure their desired operation and in particular the system pressure when charging the passive auxiliary conveyor units 7 generated. The fluidic resistance 19 is via another controllable switching valve unit 21 each with a port of the auxiliary conveyor units 7 connected. Of course, the switching valve unit 11 and the switching valve unit 21 be realized as a single switching valve unit, which takes over all required switching functions.

Zur Steuerung der gesamten Fördervorrichtung 1 kann eine Steuereinheit 23 vorgesehen sein, die alle erforderlichen Steuersignale, insbesondere für die zeitlich korrekte Ansteuerung der Schaltventileinheiten 11, 21 erzeugt. Darüber hinaus kann die Steuereinheit 23 auch das Ansteuersignal S_m für die Mischeinheit 8 erzeugen. Allerdings kann das Mischen auch asynchron zu den Schaltventileinheiten 11, 21 erfolgen.To control the entire conveyor 1 can be a control unit 23 be provided, the all necessary control signals, in particular for the timely control of the switching valve units 11 . 21 generated. In addition, the control unit 23 also the drive signal S _m for the mixing unit 8th produce. However, mixing may also be asynchronous with the switching valve units 11 . 21 respectively.

Die in 2 dargestellte Hilfsfördereinheit 7 umfasst ein Arbeitsbuffervolumen 25, welches mit einem Port den Arbeitsport 13 bildet. Über diesen Arbeitsport 13 wird dem Arbeitsbuffervolumen 25 in einem Ladezyklus das Medium 5 zugeführt und über diesen Arbeitsport 13 gibt die Hilfsfördereinheit 7 das Medium 5 in einem Arbeitszyklus auch wieder an den Ausgangsport 15 der Fördervorrichtung 1 ab. Das Arbeitsbuffervolumen 25 ist so bemessen, dass es zumindest dasjenige Volumen des Mediums speichern kann, welches in einem Arbeitszyklus abgegeben werden soll.In the 2 illustrated auxiliary conveyor unit 7 includes a working buffer volume 25 , which with a port the working port 13 forms. About this workport 13 becomes the working buffer volume 25 in a charging cycle, the medium 5 fed and over this work port 13 gives the auxiliary conveyor unit 7 the medium 5 in a work cycle again to the output port 15 the conveyor 1 from. The working buffer volume 25 is dimensioned such that it can store at least that volume of the medium which is to be dispensed in a work cycle.

Der Port des Arbeitsbuffervolumens 25, der nicht den Arbeitsport 13 bildet, ist mit einem Dehnvolumen 27 verbunden. Das Dehnvolumen 27 dient im dargestellten Ausführungsbeispiel einer passiven Hilfsfördereinheit 7 zur Erzeugung des Drucks, mit dem das im Arbeitsbuffervolumen 25 gespeicherte Medium 5 während eines Arbeitszyklus dem Ausgangsport zugeführt werden soll. Demzufolge muss das Dehnvolumen 27 während eines Ladezyklus auf einen entsprechenden Druck aufgeladen werden. Das Dehnvolumen kann dabei so ausgebildet sein, dass sich zusätzlich zu einer möglichen Kompression des Mediums – auch eines flüssigen Mediums bei den z.B. in der High Pressure Liquid Chromatography verwendeten hohen Drücken – die Wandung des Dehnvolumens flexibel und reversibel dehnt. Hierdurch kann der Druck während eines Arbeitszyklus länger auf einem ausreichend hohen Wert gehalten werden, d.h. auf deinem Wert, der für eine ausreichend lange Zeit von einigen Sekunden gegenüber dem nach einem Umschaltvorgang wirksamen maximalen Arbeitsdruck nur geringfügig abfällt.The port of the working buffer volume 25 who is not the working port 13 is is with a strain volume 27 connected. The expansion volume 27 used in the illustrated embodiment, a passive auxiliary conveyor unit 7 for generating the pressure with which in the working buffer volume 25 saved medium 5 to be supplied to the output port during a work cycle. Consequently, the expansion volume must be 27 be charged to a corresponding pressure during a charge cycle. The expansion volume can be designed so that in addition to a possible compression of the medium - even a liquid medium at the high pressures used for example in the High Pressure Liquid Chromatography - the wall of the expansion volume flexible and reversible stretch. This allows the pressure to be kept at a sufficiently high value during one cycle of operation, ie, your value, which only drops slightly for a sufficiently long time of a few seconds over the maximum working pressure effective after a switching operation.

Wie in 2 dargestellt, kann das Dehnvolumen 27 einen Spülport 29 aufweisen, welcher über ein vorzugsweise steuerbares Schaltventil 31 mit einem Waste-Ausgang verbindbar ist. Auf diese Weise kann das im Dehnvolumen enthaltene Medium mittels eines Spülvorgangs vollständig ausgetauscht werden. Hierzu steuert die Steuereinheit 23 die Schaltventileinheit 11 so an, dass die Pumpeneinheit 3 das Medium 5 der betreffenden Hilfsfördereinheit 7 zuführt. Gleichzeitig wird das Schaltventil 31 ebenfalls geöffnet. Dies kann ebenfalls durch die entsprechende Ansteuerung durch die Steuereinheit 3 erfolgen. Gleichzeitig kann auch die Schaltventileinheit 21 so angesteuert werden, dass der mit dem Arbeitsbuffervolumen 25 und dem Dehnvolumen 27 verbundene Port mit dem strömungstechnischen Widerstand 19 verbunden ist. Hierdurch kann auch das betreffende Leitungsstück zwischen dem Arbeitsbuffervolumen 25 und dem Widerstand 19 gespült werden.As in 2 shown, the expansion volume 27 a rinse port 29 have, which via a preferably controllable switching valve 31 can be connected to a waste output. In this way, the medium contained in the expansion volume can be completely replaced by means of a rinsing process. The control unit controls this 23 the switching valve unit 11 so on that the pump unit 3 the medium 5 the relevant auxiliary conveyor unit 7 supplies. At the same time, the switching valve 31 also open. This can also be done by the appropriate control by the control unit 3 respectively. At the same time, the switching valve unit 21 be controlled so that the with the working buffer volume 25 and the expansion volume 27 connected port with the fluidic resistance 19 connected is. This also allows the relevant line piece between the working buffer volume 25 and the resistance 19 be rinsed.

Während der normalen Betriebsweise, d.h. im Arbeitsbetriebsmodus, dient das Verbinden des Arbeitsbuffervolumens 25 und des Dehnvolumens 27 mit dem strömungstechnischen Widerstand 19 dazu, um das Zuführen eines ausreichenden Volumens des betreffenden Mediums 5 in das Arbeitsbuffervolumen 25 unabhängig von dem zum jeweiligen Zeitpunkt im Dehnvolumen 27 gegebenen Druck zu ermöglichen. Die Ansteuerung der Fördervorrichtung kann insbesondere so erfolgen, dass in einem Ladezyklus die Pumpeneinheit der betreffenden Hilfsfördervorrichtung solange Medium zuführt, bis das gesamte Arbeitsbuffervolumen neu gefüllt ist. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn in der Flüssigkeitschromatographie ein Messdurchlauf mit einem Gradientenprofil in der Zusammensetzung eines aus mehreren Komponenten bestehenden Mediums gefahren werden soll. Der gesamte Messdurchlauf kann dabei in eine Vielzahl einzelner, zeitlich kurzer Phasen aufgeteilt werden, wobei in jeder Phase eine der Hilfsfördervorrichtungen ein Medium konstanter Zusammensetzung liefert. Der zeitliche Verlauf der Zusammensetzung des Mediums weist daher (kleine) Stufen auf.During the normal mode of operation, ie in the working mode of operation, the connecting of the working buffer volume serves 25 and the expansion volume 27 with the fluidic resistance 19 in addition to supplying a sufficient volume of the medium in question 5 in the working buffer volume 25 regardless of the time in the expansion volume 27 to allow given pressure. The control of the conveying device can in particular be such that in a loading cycle, the pump unit of the relevant auxiliary conveyor device supplies medium until the entire working buffer volume is refilled. This is particularly important if in liquid chromatography a measurement run is to be run with a gradient profile in the composition of a multi-component medium. The entire measuring run can be divided into a plurality of individual, temporally short phases, wherein in each phase one of the auxiliary conveying devices supplies a medium of constant composition. The time course of the composition of the medium therefore has (small) stages.

Gleichzeitig dient der strömungstechnische Widerstand 19 bei der in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsformen einer Hilfsfördereinheit dazu, um während eines Ladezyklus am Eingangsport des Dehnvolumens 27 den gewünschten Arbeitsdruck zu erzeugen. Dieser Arbeitsdruck muss von der Pumpeneinheit zumindest zu dem Zeitpunkt am Eingangsport des strömungstechnischen Widerstands 19 erzeugt werden, zu dem die betreffende Hilfsfördereinheit von der Pumpeneinheit getrennt wird. Gleichzeitig wird ein Ladezyklus vorzugsweise so gesteuert werden, dass während seiner Zeitdauer das Arbeitsbuffervolumen vollständig mit dem (ggf. neuen oder in seiner Zusammensetzung geänderten) Medium geladen wird.At the same time, the fluidic resistance is used 19 at the in the 2 and 3 illustrated embodiments of an auxiliary conveyor unit to, during a charging cycle at the input port of the expansion volume 27 to generate the desired working pressure. This working pressure must be provided by the pump unit at least at the time at the input port of the fluidic resistance 19 are generated, to which the relevant auxiliary conveyor unit is separated from the pump unit. At the same time, a charging cycle is preferably controlled so that during its time the working buffer volume is completely charged with the (possibly new or changed composition) medium.

Nachfolgend wird die Funktionsweise einer Fördervorrichtung nach 1 mit zwei Hilfsfördereinheiten nach 2 während des normalen Arbeitsbetriebsmodus anhand der zeitlichen Verläufe in 4 erläutert:
Zum Zeitpunkt t = 0 wird die Pumpeneinheit 3 mittels einer entsprechenden Ansteuerung der Schaltventileinheit 11 durch die Steuereinheit 23 mit einer der Hilfsfördereinheiten 7 verbunden, beispielsweise mit der in 1 links dargestellten Hilfsfördereinheit 7. Als Pumpeneinheit kann beispielsweise eine einfache und preiswerte Einkolbenpumpe verwendet werden, die einen abschnittsweise konstanten Fluss liefert. Damit ergibt sich der in 4a strichpunktiert dargestellte Verlauf A für den Fluss am Eingangsport 13 der betreffenden Hilfsfördereinheit 7. Während dieses Ladezyklus für die in 1 linke Hilfsfördereinheit 7 kann der Fluss von dem konstanten Wert F_C für eine bestimmte Ansaugzeitspanne Δt auf den Wert 0 abfallen. Während dieser Zeit saugt die Einkolbenpumpe wieder Medium 5 an, um es dann nach dieser Ansaugzeitspanne erneut mit einer konstanten Flussrate F_C bis zur Beendigung des Ladezyklus abzugeben, d.h. im dargestellten Ausführungsbeispiel bis zum Umschalten der Pumpeneinheit auf die andere, in 1 rechte Hilfsfördereinheit 7. Während der Ansaugzeitspanne soll nach Möglichkeit verhindert werden, dass sich der bereits aufgebaute Druck in der Hilfsfördereinheit 7, insbesondere im Dehnvolumen 27 abbaut und dass das Arbeitsbuffervolumen „ausläuft". Letzteres wird bereits dadurch verhindert, dass die Pumpeneinheit 3 ein Rückschlagventil beinhaltet, so dass während der Ansaugphase der Einkolbenpumpe kein Volumen nachgefördert wird und aus dem Arbeitsbuffervolumen allenfalls ein geringes Volumen des darin gespeicherten Mediums austreten könnte, bewirkt durch die Entspannung des darin gespeicherten Medium bei einem Druckabfall im Dehnvolumen. Der im Dehnvolumen aufgebaute Druck würde sich jedoch über den Widerstand 19 abbauen. Würde dies erfolgen, so müsste die Pumpe mit dem erneuten Zuführen den gesamten Druck wieder aufbauen. Dies ist, selbst wenn technisch realisierbar, unerwünscht. Zur Lösung dieses Problems kann der Widerstand 19 in einem Widerstandwert steuerbar ausgebildet sein, beispielsweise von einem Arbeitswert für den eigentlichen Ladevorgang auf einen sehr hohen oder unendlichen Wert für die Ansaugzeitspanne. Anstelle eines derart steuerbaren Widerstands kann auch die Schaltventileinheit 21 so ausgebildet sein, dass diese während der Ansaugzeitspanne beide Hilfsfördereinheiten 7 vom Widerstand 19 trennt. In diesem Fall können die Ventileinheiten 11 und 21 jedoch nicht mehr auf einfache Weise integriert ausgebildet werden, da zusätzlich zu den synchronen Schaltzeitpunkten asynchrone Schaltzeitpunkte zu Beginn und am Ende jeder Ansaugzeitspanne auftreten.The operation of a conveyor device will follow 1 with two auxiliary conveyor units after 2 during the normal working mode of operation based on the timings in 4 explains:
At the time t = 0, the pump unit 3 by means of a corresponding control of the switching valve unit 11 through the control unit 23 with one of the auxiliary conveyor units 7 connected, for example, with the in 1 on the left illustrated auxiliary conveyor unit 7 , As a pump unit, for example, a simple and inexpensive single-piston pump can be used, which provides a section-wise constant flow. This results in the in 4a dash-dotted curve A for the flow at the input port 13 the relevant auxiliary conveyor unit 7 , During this charging cycle for the in 1 left auxiliary conveyor unit 7 For example, the flow may drop from the constant value F _C to the value 0 for a certain intake time period Δt. During this time, the single-piston pump sucks medium again 5 Then, after this Ansaugzeitspanne again to deliver it at a constant flow rate F _C until the end of the charging cycle, ie in the illustrated embodiment until switching the pump unit to the other, in 1 right auxiliary conveyor unit 7 , During the Ansaugzeitspanne should be prevented if possible, that the pressure already built up in the auxiliary conveyor unit 7 , in particular in the expansion volume 27 and that the working buffer volume "expires." The latter is already prevented by the fact that the pump unit 3 includes a check valve, so that during the intake phase of the single-piston pump no volume is nachgefördert and could escape from the working buffer volume at most a small volume of the medium stored therein, caused by the relaxation of the medium stored therein at a pressure drop in the expansion volume. However, the pressure built up in the expansion volume would be above the resistance 19 dismantle. If this were done, then the pump would have to re-supply the entire pressure again to build. This is undesirable, even if technically feasible. To solve this problem may be the resistance 19 be formed controllable in a resistance value, for example, from a labor value for the actual charging to a very high or infinite value for the Ansaugzeitspanne. Instead of such a controllable resistance and the switching valve unit 21 be formed so that these two Hilfsfördereinheiten during Ansaugzeitspanne 7 from the resistance 19 separates. In this case, the valve units 11 and 21 however, they are no longer easily integrated so that asynchronous switching times occur in addition to the synchronous switching times at the beginning and at the end of each intake period.

Wird eine Pumpenheinheit verwendet, die in der Lage ist, fortwährend eine konstante Flussrate zu liefern, so kann auf die vorstehend erläuterte Maßnahme zur Aufrechterhaltung des Drucks während einer Ansaugphase selbstverständlich verzichtet werden.Becomes a pump unit that is capable of continuously one To provide constant flow rate, so can the above-mentioned action for Maintaining pressure during one Intake phase, of course be waived.

Am Ende des Ladezyklus für die in 1 linke Hilfsfördereinheit wird diese mittels der Schaltventileinheit 11 mit dem Ausgangsport 15 verbunden und mittels der Schaltventileinheit 21 vom Widerstand 19 getrennt. Damit kehrt sich die Flussrichtung am Arbeitsport 13 dieser Hilfsfördereinheit um, was sich in 4a durch den Sprung der Kurve A im Ventilschaltzeitpunkt auf den negativen Wert F_A ausdrückt. Während des darauf folgenden Arbeitszyklus für die in 1 linke Hilfsfördereinheit 7 nimmt der Betrag der Flussrate mit fallendem Druck im Dehnvolumen 27 langsam ab. Bei der schematischen Darstellung in 4 wird dies durch einen annähernd linear fallenden Betrag der Flussrate dargestellt. Bei Erreichen des nächsten Schaltzeitpunkts für die Schaltventileinheiten 11, 21 beginnt erneut ein Ladezyklus. Für die in 1 rechte Hilfsfördereinheit ergibt sich ein um die Zeitdauer zwischen zwei Ventilschaltzeitpunkten phasenverschobener Verlauf für die Flussraten der Pumpe und der Hilfsfördereinheit. Dieser ist in 4a gestrichelt als Kurve B eingezeichnet.At the end of the charging cycle for the in 1 Left auxiliary conveyor unit, this is by means of the switching valve unit 11 with the output port 15 connected and by means of the switching valve unit 21 from the resistance 19 separated. This reverses the flow direction at the working port 13 this auxiliary conveyor unit around what is in 4a expressed by the jump of the curve A in the valve timing to the negative value F _A. During the subsequent work cycle for the in 1 left auxiliary conveyor unit 7 the amount of flow rate decreases with decreasing pressure in the expansion volume 27 slowly. In the schematic representation in 4 this is represented by an approximately linearly decreasing amount of the flow rate. Upon reaching the next switching point for the switching valve units 11 . 21 starts again a charge cycle. For the in 1 right auxiliary conveying unit results in a phase-shifted over the period between two valve timing for the flow rates of the pump and the auxiliary conveyor unit. This one is in 4a dashed line shown as curve B.

Am Ausgangsport 15 der Fördervorrichtung 1 ergibt sich damit ein Verlauf der Flussrate gemäß der in 4a durchgezogen dargestellten Kurve C. In den Umschaltzeitpunkten ergibt sich jeweils durch das Anschalten einer neu geladenen Hilfsfördereinheit 7 ein Sprung im Verlauf der Flussrate auf einen maximalen Wert. Die Flussrate fällt ausgehend von diesem Wert auf einen minimalen Wert am Ende eines Arbeitszyklus. Die Hilfsfördereinheiten können dabei so ausgelegt und zeitlich so angesteuert werden, dass die Differenz zwischen den Werten für die maximale Flussrate und die minimale Flussrate kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Die auf die maximale Flussrate bezogene Differenz kann dabei insbesondere kleiner als 1 % gewählt werden.At the exit port 15 the conveyor 1 this results in a course of the flow rate according to the in 4a shown in the curve C. In the switching times results in each case by turning on a newly loaded auxiliary conveyor unit 7 a jump in the flow rate to a maximum value. The flow rate drops from this value to a minimum value at the end of a work cycle. The auxiliary conveyor units can be designed and timed so that the difference between the values for the maximum flow rate and the minimum flow rate is less than a predetermined value. The difference related to the maximum flow rate can be selected in particular less than 1%.

4b zeigt mit den Kurven X (in 1 linke Hilfsfördereinheit 7) und Y (in 1 rechte Hilfsfördereinheit 7) jeweils den Verlauf für den Druck am Arbeitsport 13 der beiden Hilfsfördereinheiten 7, wobei die beiden Druckverläufe jeweils wieder phasenversetzt sind um eine Schaltperiode für die Schaltventileinheiten 11, 21. An jedem Umschaltzeitpunkt, an dem eine Hilfsfördereinheit mit der Pumpeneinheit verbunden wird, ergibt sich zunächst ein Druckanstieg, da das Dehnvolumen schnell aufgeladen wird und sich anschließend im Wesentlichen der Druck einstellt, der sich infolge einer kontanten Flussrate über den Widerstand 19 ergibt. Dabei wird davon ausgegangen, dass das Arbeitsbuffervolumen 25 einen vernachlässigbar kleinen Strömungswiderstand aufweist. Wird die betreffende Hilfsfördereinheit 7 von der Pumpeneinheit 3 getrennt und auf den Ausgangsport 15 geschaltet, so ergibt sich ein langsam fallender Verlauf für den Druck infolge der Entspannung des Dehnvolumens 27 von einem maximalen Wert p_A,max für den Arbeitsdruck auf einen minimalen Wert. Die in 4 dargestellten Verläufe sind dabei nur qualitativ zu verstehen und können in der Praxis auch deutlich abweichen, abhängig von der Auslegung und Dimensionierung der Komponenten der Hilfsfördereinheiten 7 und der Pumpeneinheit 3. 4b shows with the curves X (in 1 left auxiliary conveyor unit 7 ) and Y (in 1 right auxiliary conveyor unit 7 ) each the course for the pressure at the working port 13 the two auxiliary conveyor units 7 , wherein the two pressure curves are each again out of phase by a switching period for the switching valve units 11 . 21 , At each switching time at which an auxiliary conveyor unit is connected to the pump unit, there is initially an increase in pressure, since the expansion volume is rapidly charged and then substantially the pressure sets, which is due to a constant flow rate through the resistor 19 results. It is assumed that the working buffer volume 25 has a negligible flow resistance. Will the relevant auxiliary conveyor unit 7 from the pump unit 3 separated and on the exit port 15 switched, so there is a slowly falling course for the pressure due to the relaxation of the expansion volume 27 from a maximum value p _{A, max} for the working pressure to a minimum value. In the 4 Traces shown are only qualitative and can differ significantly in practice, depending on the design and dimensioning of the components of the auxiliary conveyor units 7 and the pump unit 3 ,

Der in 4b dargestellte Druckverlauf Z zeigt schematisch die Verhältnisse am Ausgangsport 15 der Fördervorrichtung 1. Der Druckverlauf ist dabei ähnlich dem Verlauf der Flussrate und diesem – unter Voraussetzung eines konstanten Arbeitswiderstands 17 – proportional.The in 4b shown pressure curve Z shows schematically the conditions at the output port 15 the conveyor 1 , The pressure curve is similar to the course of the flow rate and this - assuming a constant working resistance 17 - proportional.

Der Arbeitsdruck kann bei einer Konstantfluss-Pumpeneinheit 3 durch eine entsprechende Dimensionierung des strömungstechnischen Widerstands 19 bestimmt werden. Der Widerstand 19 kann dabei auch in seinem Wert veränderbar und auch von der Steuereinheit 23 ansteuerbar sein. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, die Flussrate und/oder den Druck im Arbeitspfad, in dem der Arbeitswiderstand 17 liegt, mittels eines geeigneten Sensors zu erfassen und den Druck p_A, der während eines gerade durchzuführenden oder eines darauffolgenden Ladezyklus erzeugt wird, so zu bestimmten, dass in einem folgenden Arbeitszyklus ein gewünschter Wert für die Flussrate und/oder den Druck erreicht wird.The working pressure can be at a constant flow pump unit 3 by a corresponding dimensioning of the fluidic resistance 19 be determined. The resistance 19 can also be changed in its value and also by the control unit 23 be controllable. This makes it possible, for example, the flow rate and / or the pressure in the working path, in which the working resistance 17 is to detect by means of a suitable sensor and to determine the pressure p _A , which is generated during a load cycle to be performed or a subsequent charge cycle, so as to achieve a desired value for the flow rate and / or pressure in a subsequent cycle.

Der Arbeitsdruck kann bei Betrieb auf einen konstanten strömungstechnischen Widerstand 19 auch durch eine Veränderung der Förderrate der Pumpeneinheit 3 eingestellt werden. Hierzu kann die Steuereinheit 23 mit der Pumpeneinheit 3 verbunden sein, was in 1 durch die gestrichelten Pfeile dargestellt ist, die andeuten, dass das ein weiteres Ansteuersignal S_f der Steuereinheit 23 der Pumpeneinheit 3 zugeführt werden kann.The working pressure can be adjusted to a constant fluidic resistance during operation 19 also by a change in the delivery rate of the pump unit 3 be set. For this purpose, the control unit 23 with the pump unit 3 be connected to what is in 1 is shown by the dashed arrows, which indicate that this is another control signal S _{f of} the control unit 23 the pump unit 3 can be supplied.

Wird anstelle einer Konstantfluss-Pumpeneinheit eine Kontantdruck-Pumpeneinheit 3 verwendet, so kann der Widerstand 19 konstant ausgebildet sein. Denn bei einem vernachlässigbaren Strömungswiderstand des Buffervolumens 25 liegt am Dehnvolumen immer der Pumpendruck an. Der Widerstand 19 kann jedoch verändert werden, wenn das während eines Ladezyklus in das Arbeitsbuffervolumen zu ladende Volumen verändert werden soll.Instead of a constant flow pump unit, a constant pressure pump unit 3 used, so the resistance 19 be formed constant. Because with a negligible flow resistance of the buffer volume 25 the expansion volume is always the pump pressure. The resistance 19 however, it can be changed if the volume to be loaded into the working buffer volume during a loading cycle is to be changed.

3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer passiven Hilfsfördereinheit 7, die gegenüber der Ausführungsform in 2 im Zweig zwischen dem Arbeitsbuffervolumen und dem Dehnvolumen 27 zusätzlich ein Hilfsbuffervolumen 33 und einen Flusssensor 35 aufweist. Der Flusssensor erfasst dabei insbesondere die Flussrate des Mediums aus dem Dehnvolumen 27 während eines Arbeitszyklus. Diese Flussrate entspricht der Flussrate durch den Arbeitswiderstand 17. 3 shows a further embodiment of a passive auxiliary conveyor unit 7 that is opposite to the embodiment in FIG 2 in the branch between the working buffer volume and the expansion volume 27 additionally an auxiliary buffer volume 33 and a flow sensor 35 having. In particular, the flow sensor detects the flow rate of the medium from the expansion volume 27 during a work cycle. This flow rate corresponds to the flow rate through the working resistance 17 ,

Das Hilfsbuffervolumen 33 ist dabei so dimensioniert, dass dessen Volumen größer ist als das während eines Arbeitszyklus abgegebene Volumen an Medium 5, vorzugsweise größer als das Volumen des Arbeitsbuffervolumens 25. Hierdurch wird erreicht, dass durch den Sensor immer nur das Medium fließt, das im Dehnvolumen 27 enthalten ist. Während eines Arbeitszyklus drückt ein Volumen des Mediums aus dem Dehnvolumen 27 ein entsprechendes Volumen des im Arbeitsbuffervolumen enthaltenen Mediums in Richtung des Ausgangsports 15. Während des darauf folgenden Ladezyklus wird das Dehnvolumen wieder auf einen entsprechenden Druck aufgeladen, d.h., das vorher abgegebene Volumen, das nunmehr im Hilfsbuffervolumen 33 gespeichert ist, wird wieder in das Dehnvolumen zurückgedrückt. Auf diese Weise kann in das Arbeitsbuffervolumen ein Medium geladen werden, das andere physikalische Eigenschaften aufweist als das im Dehnvolumen gespeicherte Medium. Damit kann der Flusssensor 35 die Flussrate des aus dem Arbeitsbuffervolumen abgegebenen Mediums unabhängig von dessen physikalischen Eigenschaften hochgenau erfassen. Hierzu muss erforderlichenfalls lediglich der Flusssensor 35 einmalig oder zu Beginn eines Messdurchlaufs oder in vorbestimmten zeitlichen Abständen unter Verwendung des im Dehnvolumen enthaltenen Mediums geeicht werden.The auxiliary buffer volume 33 is dimensioned so that its volume is greater than the volume of medium dispensed during a working cycle 5 , preferably greater than the volume of the working buffer volume 25 , This ensures that only the medium flows through the sensor, that in the expansion volume 27 is included. During a work cycle, a volume of the medium pushes out of the expansion volume 27 a corresponding volume of the medium contained in the working buffer volume in the direction of the output port 15 , During the subsequent charge cycle, the expansion volume is recharged to a corresponding pressure, ie, the previously delivered volume, now in the auxiliary buffer volume 33 is stored, is pushed back into the expansion volume. In this way, a medium having other physical properties than the medium stored in the expansion volume can be loaded into the working buffer volume. This allows the flow sensor 35 Detect the flow rate of the discharged from the working buffer volume medium, regardless of its physical properties with high accuracy. If necessary, only the flow sensor 35 be calibrated once or at the beginning of a measurement run or at predetermined time intervals using the medium contained in the expansion volume.

Die Hilfsfördereinheiten 7 nach den 2 oder 3 können auch so ausgebildet sein, dass der jeweilige Zweig mit dem Dehnvolumen 27 und ggf. mit dem Hilfsbuffervolumen 33 bzw. dem Flusssensor 35 mit dem Port 13 der Hilfsfördereinheit verbunden ist. In diesem Fall muss die Hilfsfördereinheit so betrieben werden, dass über den Port 13 das Medium in das Arbeitsbuffervolumen 25 geladen und über den Port 14 auf den Arbeitsport 15 der Fördervorrichtung 1 abgegeben wird. Entsprechend müsste die Fördervorrichtung gemäß 1 so abgewandelt werden, dass die Schaltventileinheit den Port 14 jeweils zwischen dem Widerstand 19 und dem Ausgangsport 15 hin und her schaltet und die Schaltventileinheit 11 jeweils nur die Pumpeneinheit mit jeweils einem Port 13 der Hilfsfördereinheiten 7 verbindet.The auxiliary conveyor units 7 after the 2 or 3 can also be designed so that the respective branch with the expansion volume 27 and possibly with the auxiliary buffer volume 33 or the flow sensor 35 with the port 13 the auxiliary conveyor unit is connected. In this case, the auxiliary conveyor unit must be operated so that over the port 13 the medium in the working buffer volume 25 loaded and over the port 14 on the work port 15 the conveyor 1 is delivered. Accordingly, the conveyor would have according to 1 be modified so that the switching valve unit the port 14 each between the resistor 19 and the output port 15 switches back and forth and the switching valve unit 11 only the pump unit with one port each 13 the auxiliary conveyor units 7 combines.

5 zeigt schematisch eine Ausführungsform für eine Schaltventileinheit, die sich zur Realisierung der Erfindung eignet. Problematisch bei einer Fördervorrichtung 1 nach 1 ist – zumindest für eine Fördervorrichtung zur Verwendung für eine Flüssigkeitschromatographievorrichtung – die Tatsache, dass häufige Schaltvorgänge für ein unter hohem Druck stehendes Medium erforderlich sind. Derartige Schaltventile sind sehr teuer und ermöglichen eine nur relativ geringe Anzahl von Schaltzyklen. Dies liegt insbesondere daran, dass herkömmliche Schaltventile zum Schalten eines unter hohem Druck stehenden Mediums zwei gegeneinander bewegbare Elemente aufweisen, beispielsweise eine ortsfestes Element und ein gegenüber diesem um eine Achse I verdrehbares Element 42. Im ortsfesten Element 40 sind Kanäle in Form von Bohrungen 44 ausgebildet, die mit Anschlussleitungen 46 verbindbar sind. Die Bohrungen 44 erstrecken sich bis an die Grenzfläche 48 zwischen den beiden Elementen 40, 42. An der Innenfläche des verdrehbaren Elements 42 sind Nuten 50 vorgesehen, die zusammen mit der Innenfläche des ortsfesten Elements 40 Kanäle bilden. Die Kanäle sind so ausgebildet, dass in vorbestimmten Drehpositionen des Elements 40 bestimmte Bohrungen 44 und damit bestimmte Anschlussleitungen 46 verbunden sind oder terminiert werden. Infolge des hohen Innensystemdrucks des Mediums, das sich in den Anschlussleitungen 46, den Bohrungen 44 und den Kanälen bzw. Nuten 50 befindet, müssen die Elemente 40 und 42 mit einem entsprechenden Druck aufeinander gepresst werden, um eine ausreichende Dichtwirkung in der Trennfläche zwischen den beiden Elementen zu erzeugen. Infolge des hohen Anpressdrucks entsteht in den Dichtflächen und entsprechenden Dichtungen jedoch ein Verschleiß, so dass nur eine relativ geringe Anzahl von Schaltzyklen während der Lebensdauer des Schaltventils gewährleistet werden kann. 5 schematically shows an embodiment for a switching valve unit, which is suitable for implementing the invention. Problematic with a conveyor 1 to 1 at least for a conveyor apparatus for use with a liquid chromatography apparatus, is the fact that frequent switching operations are required for a high pressure medium. Such switching valves are very expensive and allow only a relatively small number of switching cycles. This is due in particular to the fact that conventional switching valves for switching a medium under high pressure have two mutually movable elements, for example a stationary element and an element which can be rotated about an axis I with respect thereto 42 , In the stationary element 40 are channels in the form of holes 44 Trained with connecting cables 46 are connectable. The holes 44 extend to the interface 48 between the two elements 40 . 42 , On the inner surface of the rotatable element 42 are grooves 50 provided, which together with the inner surface of the fixed element 40 Form channels. The channels are formed so that in predetermined rotational positions of the element 40 certain holes 44 and with it certain connection lines 46 connected or scheduled. Due to the high internal system pressure of the medium, which is in the connecting lines 46 , the holes 44 and the channels or grooves 50 located, the elements must 40 and 42 be pressed against each other with a corresponding pressure to produce a sufficient sealing effect in the interface between the two elements. Due to the high contact pressure, however, wear occurs in the sealing surfaces and corresponding seals, so that only a relatively small number of switching cycles can be ensured during the service life of the switching valve.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, zumindest das bewegliche Element 42 des Schaltventils mit einem Gehäuse 52 derart zu umgeben, dass sämtliche Dichtspalte zwischen den beiden Elementen 40, 42 innerhalb des Gehäuses liegen und den Innenraum des Gehäuses ebenfalls mit dem unter dem Systemdruck stehenden Medium zu füllen. Hierdurch kann auch mit sehr geringen Anpressdrücken in der Grenzfläche 48 zwischen den beiden Elementen 40, 42 eine ausreichende Dichtwirkung erreicht werden. Denn bei gleichem Druck in den Leitungen 46, den Bohrungen 44 und den Kanälen 50 einerseits und dem Innenraum des Gehäuses 52 andererseits wird das zu schaltende Medium nicht aus dem Spalte zwischen den gegeneinander beweglichen Dichtflächen austreten. Dabei kann im Gehäuse ein anderes als das zu schaltende Medium enthalten sein. Infolge des im Wesentlichen identischen Drucks wird eine Vermischung der Medien sicher vermieden. Weitere, vorzugsweise elektrisch ansteuerbare Mittel zur Erzeugung der Bewegung des bewegbaren Elements 42 können ebenfalls im Gehäuse 52 vorgesehen sein. Hierdurch ist es nicht erforderlich, bewegbare Element, beispielsweise Drehachsen oder dergleichen, aus dem Gehäuse herauszuführen. Das Gehäuse 52 kann so ausgebildet sein, dass es mit dem ortsfesten Element 40 ggf. lösbar, jedoch in jedem Fall dicht verbunden ist.According to the invention, at least the movable element is proposed 42 the switching valve with a housing 52 to surround so that all sealing gaps between the two elements 40 . 42 lie within the housing and also to fill the interior of the housing with the medium under the system pressure medium. As a result, even with very low contact pressures in the interface 48 between the two elements 40 . 42 a sufficient sealing effect can be achieved. Because at the same pressure in the lines 46 , the holes 44 and the channels 50 on the one hand and the interior of the housing 52 on the other hand the medium to be switched does not escape from the gap between the mutually movable sealing surfaces. In this case, be contained in the housing other than the medium to be switched. Due to the substantially identical pressure mixing of the media is reliably avoided. Further, preferably electrically controllable means for generating the movement of the movable element 42 can also be in the case 52 be provided. As a result, it is not necessary to bring out movable element, for example rotary axes or the like, out of the housing. The housing 52 can be designed so that it with the stationary element 40 possibly solvable, but in any case is tightly connected.

Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass eine derartige Schaltventileinheit auch unabhängig von der Fördervorrichtung verwendet werden kann.It be explicit pointed out that such a switching valve unit also independently from the conveyor can be used.

Eine so ausgebildete Schaltventileinheit kann im Gehäuse 52 eine Anschlussöffnung 54 aufweisen, über die das Gehäuseinnere mit dem Druck eines Mediums beaufschlagbar ist. Die Anschlussöffnung 54 kann beispielsweise mit dem Port des strömungstechnischen Widerstands 19 verbunden werden, welcher mit der Schaltventileinheit 21 verbunden ist. Hierdurch ergeben sich keine störenden Einflüsse auf die übrige Fördervorrichtung 1.Such a trained switching valve unit can in the housing 52 a connection opening 54 have, over which the housing interior is acted upon by the pressure of a medium. The connection opening 54 For example, with the port of the fluidic resistance 19 be connected, which with the switching valve unit 21 connected is. This results in no disturbing influences on the rest of the conveyor 1 ,

Claims

Conveying device for generating a volume flow of a medium, in particular for chromatography, a) having a pump outlet port ( 9 ) having a pump unit ( 3 ) for the promotion of the medium ( 5 b) with at least two auxiliary conveyor units ( 7 ), each with a working port ( 13 ) and one with the working port ( 13 ) connected working buffer volume ( 25 ), c) with a control unit ( 23 ), which is a controllable switching valve unit ( 11 ) in a work mode of operation, i) that during a series of consecutive work cycles the work port ( 13 ) one or more auxiliary conveyor units ( 7 ) with the output port ( 15 ) of the conveyor device ( 1 ), wherein during a work cycle, in the working buffer volume ( 25 ) of the one or more auxiliary conveying units ( 7 ) medium stored during a preceding charge cycle ( 5 ) at least partially via the output port ( 15 ) of the conveyor device ( 1 ) and ii) that the pump output port ( 9 ) of the pump unit ( 3 ) during a loading cycle with the working port ( 13 ) or a loading port of at least one auxiliary conveyor unit ( 7 ), the pump unit ( 3 ) during the loading cycle the working buffer volume ( 25 ) of the at least one auxiliary conveyor unit ( 7 ) a volume of medium sufficient for one working cycle ( 5 ), and iii) the control unit ( 23 ) causes the loading cycles such that during the working mode of operation the required number of auxiliary conveyor units ( 7 ) is loaded at the latest whenever the current work cycle is completed and the next work cycle using the required number of auxiliary conveyor units ( 7 ) begins.

Conveying device according to claim 1, characterized in that the auxiliary conveying unit ( 7 ) is designed as a passive auxiliary conveying unit, the one supplied to it volume of the medium ( 5 ) stores at a predetermined working pressure.

Conveying device according to claim 2, characterized in that the auxiliary conveying unit ( 7 ) is charged to the working pressure during a charging process.

Conveying device according to one of the preceding claims, characterized in that the switching valve unit ( 11 ) is formed and the control unit ( 23 ) the controllable switching valve unit ( 11 ) so that in each case essentially a work cycle and a charging cycle is carried out at the same time.

Conveying device according to claim 4, characterized in that two auxiliary conveyor units ( 7 ) and that the control unit ( 23 ) the switching valve unit ( 11 ) so that in each case substantially simultaneously for the one auxiliary conveying unit ( 7 ) one charging cycle and for the other auxiliary conveying unit ( 7 ) a work cycle is performed.

Conveying device according to one of the preceding claims, characterized in that the pump unit ( 3 ) delivers a volume flow with a boost pressure that is greater, less than or equal to the working pressure and that the control unit ( 23 ) the pump unit ( 3 ) and / or the switching valve unit ( 11 ) during a charging so that at least at the end of the charging process, the boost pressure is equal to the working pressure.

Conveying device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the pump unit ( 3 ) flowed at a constant, adjustable pressure or constant, adjustable flow rate.

Conveying device according to claim 7, characterized in that the pump unit ( 3 ) with regard to the value of the pressure or the value of the flow rate by the control unit ( 23 ) tax bar is.

Conveyor device according to one of the preceding claims, characterized in that it is not connected to the working port ( 13 ) or load port connected port of the working buffer volume ( 25 ) via another, from the control unit ( 23 ) controllable switching valve unit ( 21 ) with a fluidic resistance ( 19 ), which supplies a volume flow flowing through it to a waste volume.

Conveying device according to claim 9, characterized in that the fluidic resistance ( 19 ) in terms of its resistance value by the control unit ( 23 ) is adjustable.

Conveying device according to one of the preceding claims, characterized in that the auxiliary conveying unit ( 7 ) a strain volume ( 27 ), which with a port directly or indirectly to the port of the working buffer volume ( 25 ) that is not connected to the working port ( 13 ) connected is.

Conveying device according to claim 11, characterized in that the expansion volume ( 27 ) over one not with the working buffer volume ( 25 ) connected port with a purge valve ( 31 ), which upon opening a rinsing process of the associated branch of the auxiliary conveyor unit ( 7 ).

Conveying device according to claim 12, characterized in that the flushing valve from the control unit ( 23 ) is driven to carry out a rinsing process.

Conveying device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one indirectly or directly the pressure and / or the flow rate of during a work cycle the output port ( 15 ) of the conveyor device ( 1 ) supplied medium ( 5 ) detecting sensor ( 35 ) is provided, the sensor signal of the control unit ( 23 ) is supplied.

Conveying device according to claim 14, characterized in that the control unit ( 23 ) determines the time duration of the current or the duration of one or more of the following work cycles depending on the sensor signal such that during the current or during a subsequent work cycle a predetermined maximum pressure or flow drop is not exceeded.

Conveying device according to claim 14 or 15, characterized in that the control unit ( 23 ) the sensor signal of a flow sensor ( 35 ) during a work cycle and the pump unit ( 3 ) for a simultaneously or subsequently to be carried out charging cycle depending on the sensor signal with respect to their pressure or their flow rate controls.

Conveying device according to one of claims 14 to 16, characterized in that one or more auxiliary conveyor units ( 7 ) an auxiliary buffer volume ( 33 ), the auxiliary buffer volume ( 33 ) with a first port that does not match the working port ( 13 ) connected port of the working buffer volume ( 25 ) and with a second port with the expansion volume ( 27 ) and that between the auxiliary buffer volume ( 33 ) and the expansion volume ( 27 ) a flow sensor ( 35 ) is provided, the signal of the control unit ( 23 ) is supplied.

Conveying device according to claim 17, characterized in that the auxiliary buffer volume ( 33 ) has a negligible flow resistance.

Conveying device according to claim 17 or 18, characterized in that the auxiliary buffer volume ( 33 ) has a volume content that is greater than the volume of the medium ( 5 ), which during one cycle of work is delivered to the output port ( 15 ) of the conveyor device ( 1 ) is supplied.

Conveying device according to claim 19, characterized in that the auxiliary buffer volume ( 33 ) has a volume content that is greater than the volume of the working buffer volume ( 25 ).

Conveying device according to one of the preceding claims, characterized in that the working buffer volume ( 25 ) and / or the auxiliary buffer volume ( 33 ) are designed in the sense of a first-in-last-out memory and that in them substantially no mixing of the stored medium ( 5 ) he follows.

Conveying device according to claim 21, characterized in that working buffer volumes ( 25 ) and / or the auxiliary buffer volume ( 33 ) are formed as a capillary with a sufficiently small internal cross-section and a sufficient length to a mixing of the stored medium ( 5 ) to avoid substantially.

Conveying device according to one of claims 11 to 22, characterized in that expansion volume ( 27 ) is formed as a capillary with a predetermined inner cross section and a sufficient length.

Conveying device according to claim 23, characterized in that the capillary has a flexible in the range of the predetermined working pressure Wan has.

Conveying device according to one of the preceding claims, characterized in that the switching valve units ( 11 . 21 ) or the switching valve ( 31 ) a stationary element ( 40 ) and an element movable relative to the stationary element ( 42 ), wherein in the elements ( 40 ) and ( 42 ) at least a first and a second channel is provided, which in each case with connecting line ( 46 ) for the medium to be switched ( 5 ) is connected or connected and which in each case with at least one opening into an interface ( 48 ) between the two elements ( 40 . 42 ), and wherein by rotating the rotatable element ( 42 ) a path defined by a first channel for the medium ( 5 ) with a path defined by a second channel for the medium ( 5 ) is connectable.

Conveying device according to claim 25, characterized in that the movable element ( 42 ) is formed as a relative to the stationary member rotatable element.

Conveying device according to claim 26, characterized in that a housing ( 52 ) is provided, which is formed so that the movable element ( 42 ) is completely received in the housing and that the gap between the stationary element ( 40 ) and the movable element ( 42 ) or the outward-going line of the interface ( 48 ) between the fixed element ( 40 ) and the movable element ( 42 ) is completely received in the housing, wherein at least between the inner wall of the housing ( 52 ) and the gap or the line of the interface ( 48 ) A space is formed, which is acted upon by a pressurized medium.

Conveying device according to claim 27, characterized in that the pressure of the system pressure of the medium to be switched ( 5 ) corresponds.

Conveying device according to claim 28, characterized in that the space has a connection opening, which by means of a connecting line to the port of the fluidic resistance ( 19 ) connected to the switching valve unit ( 21 ) connected is.