JP4489941B2 - 流体を処理するための装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１の序文による装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような装置は、フランス国特許明細書１，５０６，４４５号で公知となっている。装置の共通のドライブを開示するこの明細書は、回転部材の回転と、補助部材の割り出しの動作との両方を備えている。このドライブは、電磁石とスプリングとを具備する。回転動作は、このスプリングの連続的な圧力によって実現される。戻り止め機構において、回転部材は、スプリングの駆動手段と接続されている。このスプリングは、エネルギによって電磁石を収縮させることによって圧縮される。この収縮動作の間、補助部材はまた、上で説明された戻り止め機構のおかげで、この補助部材は、回転部材に正確でないが、反対に移動する。この装置は、例えば、分析的にかなり少量の材料のための実験装置である。電磁石の力によって戻りの動作の間、回転部材は、ゆっくりと移動し得、おそらく一様に静止し得る。この戻りの動作は、かなり速い自由な動作である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような構造体を拡大することは、可能でない。拡大することは、クロマトグラフィーのコラムの産業への適用を意味する。これらコラムは、例えば、１メートルの大きさと、１メートルもしくはそれ以上まで、数センチメートルの直径を持って使用されている。このようなコラムが、支持フレームそれぞれに備える回転部材は、数百キロから数トンの重量を有する。フランス国特許１，５０６，４４５号による割り出しの動作は、この重量において、可能ではない。速い戻りの動作の間、容認できないダメージが、回転部材と、補助部材との間の分割面で生じ得ることは、電磁石の力と共に実現される。
【０００４】
本発明は、産業で大規模に使用され得、並びに、上で説明された補助部材の彼方此方への動作が可能である装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的は、請求項１の特徴を有する上で説明されたような装置によって実現される。産業装置において、補助部材に関して回転部材の動作は、制御することが困難であるので、センサーを使用することと、補助部材の動作を生じさせるこれらセンサーを有することとが提案されている。この手段において、ほとんど同じ大きさで、互いに反対となっている補助部材と回転部材との開口を具現することは、可能である。これは、フランス国特許１，５０６，４４５号で説明された構造体とは反対に、前記補助部材と回転部材とのうちの１つが、リング形状のダクトを有しているので、他の部材での開口は、流体の接続が維持されたまで、異なる位置に配置され得る。多数の開口が使用される場合、このような構造体は、望まれない。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態によれば、回転部材は、大きな質量を考慮して、連続的な回転動作を実行する。これは、電気モータもしくはサーボモータを用いて簡単に実現され得る。割り出し部材は、回転部材の端部に他の動作を使用することもまた可能であるが、回転部材によって動作の間に沿って移動され得る。補助部材の彼方此方の動作は、上で説明された制御体によって制御される電気モータによって本発明の好ましい実施の形態によれば、実現される。センサーは、戻りの動作の後に、補助部材と回転部材とのいくつかの開口が、上で互いに、正確に一直線上に配置させられることが、保証されるように注意して備えられている。センサーを参照すると共に、各戻りの動作の間の位置を決めることは、可能である。これらセンサーは、各モータの回転のための多数のパルスを発生し得る。これらのパルスは、速度と位置との両方に従って両方のモータをカウント、および、制御される。上および下の説明で使用されるようなセンサーは、従来の技術において公知となっている各装置を具備し得る。
【０００７】
本発明によれば、例えば、固定のバルブプレートのような補助部材は、制限された角度を超えた回転を実現する。この角度のおかげで、このバルブプレートは、割り出しの動作を実現する。この構造体は、比較的簡単に実現され得、そして、小型になり得る。
【０００８】
バルブプレートもしくは補助部材が、コラムの低部付近に備えられる場合、かなり簡易化されたものは、達成され得る。これら部材のおかげで、この構造体は、コンパクトな手段で実現され得、提供する目的のために簡単に利用可能である。これは、高さの高い装置が、例えば、２ないし７．５メートルの高さを有して使用される場合、特に確かなことである。
【０００９】
補助部材と共に、相対的に全ての動作が重要である固定のバルブプレートは、実現され得る。例えば、固定のバルブプレートもしくは補助部材は、この動作の第１の部分の間、回転部材の第１の開口は、補助部材の第１の開口の反対にあるように、並びに、割り出しの動作の後、回転部材の第１の開口は、補助部材の第２の開口の反対にあることを具現するように、回転バルブプレートもしくは決められた角度を超えた回転部材の回転に追従し、続いて、同じ角度で後方を割り出しする。
【００１０】
この固定のバルブプレートは、特に、曲がりやすいホースによって周囲と連絡するように配置され得、そのために、制限された回転が許容される。
【００１１】
本発明に従って様々な動作を制御することは、従来の技術で公知されることに関して相当に簡単にされ得る。相当に少数な同時性の問題がある。従来の技術において、戻りの動作のための信号が、伝達されない、もしくは、すぐに伝達され過ぎる場合、問題を避けるために特定の基準を採ることが必要である。本構造体において、簡単な手段は、互いに関して様々な動作を十分に制御することである。
【００１２】
上の機能を制御するために、センサー手段は、支持フレームと、補助部材との両方を生じ得る。本来、ロッキング手段もしくは他の構造体は、また、補助部材と、支持フレームもしくは回転部材との間にカップリングとなるように生じ得る。しかしながら、これは、大抵のアプリケーションを必要とし得ず、様々な開口は、補助部材および回転部材のどちらか、もしくは、両方のドライブモータを制御することによって互いに正確に反対に位置するようにさせられ得る。多少の不正確性は、部分的に溝穴の形状に開口を設計することによって、常に除かれ得る。
【００１３】
補助部材が周囲に関して動くことを通して上で説明された制限された角度は、コラムの数によって決められる。この角度は、コラムの数が多くなるにつれて小さくなり得る。
【００１４】
補助部材と回転部材との間の本発明の好ましい実施の形態によれば、テフロン製のリングが備えられる。これは、ベアリングのリングとして機能する。テフロンのシールする特性はもちろん摩擦を減らす特性も、非常に良い。しかしながら、他の状態では、テフロン製のリングの容認できないダメージが生じるので、物体の速度が、ベアリングの他の側にある、例えば、テフロンを避けて通る部分の滑りは、大きすぎないことが理解されている。電圧を与えられた電磁石の速度が、例えば、フランス国特許１，５０６，４４５号から公知となっているように使用され得る場合、このようなダメージは起こり得る。例えば、遅い回転の電気モータを使用することによって、このようなダメージは回避される。
【００１５】
本発明は、図面に描かれた一例の実施の形態を参照して、以下においてより詳細に説明され得る。
【００１６】
図１において、本発明による装置は、参照符号１によって全体を現されている。最も重要な部分は、複数のコラム２を具備することであり、化学的および／もしくは物理的な反応は、この種類のコラムを通して案内される流体によって実行され得る。これらコラム２は、支持フレーム３に支持され、順に、ベアリング４を用いてベース５に支持され、これらは、かなり概略的に図に描かれている。流体は、様々な連続的な処理を受けるので、支持フレーム３およびこれらコラムはまた、回転可能な様に配置されている。周囲と連絡を有するために、参照符号６によって全体を現されている回転バルブがある。
【００１７】
ここで示されているこの構造体は、シャフト７について回転する。一方の側において、このシャフト７は、支持フレーム３に堅く接続され、他方の側において、このシャフト７は、プーリー８を有する。本来、適当なベアリングがまた、ある。プーリー８は、ドライブモータ１０のプーリー９にベルトを介して接続されている。ブシュ１１は、シャフト７の周りに配置され、このブシュは、シャフトに関して、並びに、モータ１４によって駆動され得るプーリー１２、１３を介して回転可能である。これは、ここで示されている構造体において、支持フレーム３は、ブシュ１１とは無関係に回転し得ることを意味する。
【００１８】
コラム２は、ライン１８、１９を有し、回転バルブ６のトップディスクもしくはトップバルブプレートに広がっている。このトップディスク２０は、好ましくは、プラスチックで形成される。このディスクは、シャフト７に回転式に固定される様に接続され、従って、支持フレーム３のような同じ回転動作を実行する。このディスクは、ライン１８、１９に対応する開口を有する。これら開口の２つは、図２および３において、参照符号２９、３０によって現されている。
【００１９】
このディスクは、固定、あるいは、補助ディスク２１とシールされる様に隣接している。この補助ディスク２１は、好ましくは、スチール、ハステロイ、および、従来の技術で公知となっている他の材料のような金属材料で形成される。特有な場合、さらにディスクは、ディスク２０とディスク２１との間に配置され得る。図中において、参照符号３８で示されているテフロン製のリングを有することは、可能である。このリングは、ディスク２０とディスク２１との間でベアリングのリングおよびシールするリングとして機能する。その上、シールは、それぞれ、凹所３９、４０と、回転部材２０および補助部材２１とを有し得る。これは、例えば、放射状のシールが、参照符号４１によって参照され得る。ディスク２１は、ブシュ１１に回転式に固定される様に接続される。ディスク２１は、同様に、図２および３において、参照符号３３、３４、３６、３７によって現されている開口を有する。これら開口は、ある程度は、曲がりやすいライン２２、２３によって隣接されている。これらすべては、ディスク２１が、これらライン２２、２３に過度の荷重をかけることなく、制限された角度を通して往復動作をする様に回転し得るこのような手段を計画される。ライン２２、２３は、それぞれ、当の、流体の供給体と流体の排出体とに接続される。
【００２０】
センサー２４は、センサー２６がブシュ１１の位置を決める場合、支持フレーム３の位置を測定する。結果として生じる信号は、モータ１４の回転を管理する制御体２５に伝達される。制御体２５は、また、モータ１０の回転を制御することに慣れており得る。
【００２１】
図２および３は、ディスク２０、２１、および、ディスク２０における上述の開口２９、３０、および、ディスク２１における開口３３、３４、３６、３７で、多少、引き伸ばされて示している。
【００２２】
上で説明された装置は、以下のように機能する。図１に示された第１の位置からスタートして、ドライブモータ１０は、例えば、支持フレームが、連続的な回転動作を実行するように、連続的に回転する。この動作は、矢印３１によって図２に示されている。
【００２３】
この第１の部分の動作は、ディスク２１によって追従され、例えば、モータ１４は、ディスク２１が、本来、この第１の部分の動作の間、ディスク２０と同じスピードで動く制御体２５によってこのような手法で制御される。結果として、開口２９、３０は、開口３３、３４と一直線上に配置される。制御は、センサー２４、２６から発する信号によってもたらされ得る。ディスク２０は、予め決められた角度をカバーし、この角度は、次の方程式：α＝３６０／ｎ°をできるだけ満足し、ここで、ｎはコラム２の数であり、支持フレーム３が連続的な回転動作を実行するので、ディスク２０は、回転動作を続けている。しかしながら、ディスク２１の動作は停止され、このディスクは矢印３５の方向と反対に素早く動かされ、そのため、開口２９、３０は、開口３６、３７と一直線上に配置される（図３）。その上、ディスク２０の遅い回転は、この種類の割り出しの動作がもう一度起こった後、上で説明された角度がカバーされるまで、ディスク２１によって再び追従される。
【００２４】
特有な場合、上で説明された開口２９、３０、３３、３４、３６、３７は、細長い溝状になり得る。
【００２５】
この手段において、流体の流れへの妨害は、最小に制限され、このように反応時間を効率化することは、理解され得る。その上、この装置は、余分な構造上の基準の必要性なしで、比較的簡単に設計され得る。
【００２６】
これらの性能を向上させるために、難しすぎること無しで、現在の設備を転換することは可能である。
【００２７】
本発明は、好ましい実施の形態を参照して、上で説明されたとはいえ、本技術において、関係する要旨で明らかな数々の変化を作成することが可能であることは、本技術において、関係する要旨によって理解され得る。特に、例えば、自在軸受けもしくはバルブ６のための変化された多数のデザインを有する。このような変化すべては、添付された請求項の範囲内にあるとみなされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の実施の形態にかかる断面の側面図を示す。
【図２】 図２は、第１の位置における回転部材と補助部材との第１のトップを示す。
【図３】 図３は、第２の位置における図２に従った図を示す。

Claims (8)

1. 流体を処理するための装置（１）であって、
   軸回りに回転動作可能な支持フレーム（３）と、
   前記支持フレームの回転動作に追従して前記軸回りに回転する回転部材（２０）と、
   前記支持フレーム上に配置され、かつ、前記回転部材に接続された供給／排出手段（１８，１９）が設けられ、流体を案内する複数のコラム（２）と、
   制限角度（α）の範囲内では前記回転部材の回転動作に追従して前記軸回りに回転し、前記制限角度に到達したときには前記回転部材に対して反対方向に回転させる補助部材（２１）と
   を具備し、
   前記回転部材および前記補助部材には、前記流体を通す共通の開口（２９，３０；３３，３４，３６，３７）が設けられ、前記補助部材には、前記流体のために固定された供給体／排出体（２２，２３）が接続されている装置において、
   前記回転部材および／もしくは補助部材の軸回りの角度位置を測定する少なくとも１つのセンサ（２４，２６）と、
   前記少なくとも１つのセンサに接続され、前記回転部材および／もしくは前記補助部材の前記軸回りの回転動作を制御する制御体（２５）と
   をさらに具備することを特徴とする流体を処理するための装置。
2. 前記補助部材（２１）は、前記制御体（２５）によって制御される電気モータ（１４）によって駆動されることを特徴とする請求項１に記載の装置（１）。
3. 前記回転部材（２０）は、前記制御体（２５）によって連続的に駆動されることを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載の装置（１）。
4. 前記固定された供給体／排出体（２２，２３）は、曲がりやすいホースで形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１に記載の装置（１）。
5. 前記少なくとも１つのセンサ（２４，２６）は、前記回転部材（２０）および前記補助部材（２１）の両方の位置を測定し、
   前記制御体（２５）は、前記回転部材および前記補助部材の両方の動作を制御するようにしたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１に記載の装置（１）。
6. 前記回転部材（２０）は、前記支持フレーム（３）に接続されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１に記載の装置（１）。
7. 前記回転部材（２０）は、前記コラム（２）の下側に配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１に記載の装置（１）。
8. 前記制限角度（α）は、以下の方程式：α＝３６０／ｎ°によって決定され、ここで、ｎは前記支持フレーム（３）上のコラム（２）の数であることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１に記載の装置（１）。

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