HINTERGRUND DER ERFINDUNG

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft Ventile, insbesondere für HPLC Anwendungen. [0002] In der Hochleistungs-Flüssigkeitschromatografie (High Performance Liquid

Chromatographie - HPLC) muss eine Flüssigkeit bei typischerweise sehr eng kontrollierten Flussraten (z.B. im Bereich von Nanoliter bis Milliliter pro Minute) und bei einem hohen Druck (typischerweise 20-100 MPa, 200-1000 bar und darüber hinaus bis derzeit etwa 200 MPa, 2000 bar), bei dem die Kompressibilität der Flüssigkeit spürbar wird, gefördert werden. Zur Flüssigkeitstrennung in einem HPLC- System wird eine mobile Phase, die - in Betrieb - eine Probenflüssigkeit mit zu trennenden Komponenten aufweist, durch eine stationäre Phase (wie einer chromatografischen Säule) getrieben, um auf diese Weise unterschiedliche Komponenten der Probe zu trennen. Die Zusammensetzung der mobilen Phase kann dabei über der Zeit konstant sein (Isokratischer Modus) oder variieren (z.B. im so genannten Gradienten-Modus).

[0003] Problematisch in vielen HPLC-Anwendungen können die fluidische Abdichtung des Flusspfades sein, insbesondere bei hohen Drücken der mobilen Phase. Dies gilt insbesondere an den Stellen, an denen der Flusspfad zumindest temporär getrennt werden kann, wie z.B. bei Ventilen oder sogenannten Fittings, die zur mechanischen Verbindung unterschiedlicher fluidischer Elemente eingesetzt werden.

[0004] Ventile werden in HPLC-Anwendungen häufig verwendet um einen oder mehrere Flusspfade herzustellen oder zu unterbinden. Hierzu eignen sich typischerweise Rotationsventile, bei denen durch eine Relativbewegung eines Rotors gegenüber einem Stator entsprechende Flusspfade beeinflusst werden können. Kritisch insbesondere für eine Dichtigkeit aber auch für eine Langlebigkeit solcher Scherventile können dabei ein axialer Versatz insbesondere zwischen Rotor und Stator sein.

OFFENBARUNG [0005] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung Ventile hinsichtlich eines möglichen Winkelversatzes von miteinander zusammenwirkenden Elementen zu verbessern, insbesondere für HPLC Anwendungen. Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angeführt.

[0006] Eine Ausführungsform betrifft ein Ventil, vorzugsweise in einem Hochleistungschromatografie-System zur Trennung von Komponenten einer in eine mobile Phase eingebrachten Probenflüssigkeit. Das Ventil weist auf ein erstes Ventilelement und ein zweites Ventilelement, wobei durch eine Relativbewegung des ersten Ventilelements gegenüber dem zweiten Ventilelements eine erste Wirkfläche des ersten Ventilelements mit einer zweiten Wirkfläche des zweiten Ventilelements in Verbindung gebracht und ein Flusspfad hergestellt oder unterbunden werden kann. Das zweite Ventilelement weist einen elastischen Bereich auf, um einen axialen Winkel zwischen dem ersten Ventilelement und dem zweiten Ventilelement auszugleichen, sodass die erste Wirkfläche und die zweite Wirkfläche parallel zueinander ausgerichtet werden können. Dies erlaubt den Ausgleich eines axialen Winkels zwischen dem ersten und dem zweiten Ventilelements, also z.B. zwischen einem Rotor und einem Stator, und kann damit eine fluidische Dichtigkeit und/oder eine Langlebigkeit des Ventils günstig beeinflussen. Die parallele Ausrichtung der gegenüberliegenden Wirkflächen der Ventilelemente führt zu einer gleichmäßigen oder zumindest gleichmäßigeren Kraftverteilung entlang dieser Wirkflächen und kann somit eine verstärkte mechanische Belastung und insbesondere einen erhöhten Abrieb zwischen den Ventilelementen vermeiden oder zumindest reduzieren.

[0007] In einem Ausführungsbeispiel weist das zweite Ventilelement einen äußeren Bereich und einen inneren Bereich auf. Der innere Bereich weist die zweite Wirkfläche auf, und der äußere Bereich ist mit dem inneren Bereich über den elastischen Bereich verbunden, sodass der innere Bereich gegenüber dem äußeren Bereich durch den elastischen Bereich elastisch beweglich ist. Diese Struktur erlaubt eine elastische Relativbewegung zwischen dem inneren Bereich und dem äußeren Bereich und kann insbesondere einem axialen Versatz zwischen den ersten und zweiten Ventilelementen durch eine solche elastische Relativbewegung entgegenwirken. [0008] In einem Ausführungsbeispiel ist der äußere Bereich fest gegenüber dem ersten Ventilelements angeordnet und der innere Bereich kann sich gegenüber dem ersten Ventilelements elastisch ausrichten.

[0009] In einem Ausführungsbeispiel weist der elastische Bereich einen oder mehrere Stege auf, die jeweils an einer Seite mit dem äußeren Bereich und an der entgegengesetzten Seite mit dem inneren Bereich verbunden sind, sodass sich der innere Bereich gegenüber dem äußeren Bereich verkippen kann.

[0010] In einem Ausführungsbeispiel ist das erste Ventilelement ein Rotor und das zweite Ventilelement ein Stator, wobei der Rotor gegenüber dem Stator rotierbar ist. [0011] Ein Ausführungsbeispiel des Ventils weist eine Dichtstruktur auf, die so konfiguriert ist, dass unter Einfluss eines Druckes eines Fluids eine zumindest partielle Volumenvergrößerung der Dichtstruktur erfolgt, so dass für eine fluidische Abdichtung des Flusspfades das erste Ventilelement und das zweite Ventilelement gegeneinander gedrückt werden. [0012] In einem Ausführungsbeispiel weist die Dichtstruktur einen Bereich auf, der wie ein hydraulisches Kissen elastisch verformbar ist, sodass der axiale Winkel zwischen dem ersten Ventilelement und dem zweiten Ventilelement zu einer Variation einer Dicke der Dichtstruktur führt, wenn die erste Wirkfläche und die zweite Wirkfläche parallel zueinander ausgerichtet sind und gegeneinander gepresst werden.

[0013] In einem Ausführungsbeispiel weist das Ventil ein Flusselement auf. Das Flusselement weist einen Flusspfad auf, der zum Transport der mobilen Phase konfiguriert ist. Eine Dichtstruktur (die vorzugsweise eine Druckkraftstruktur sein kann) ist mit der mobilen Phase verbunden oder kann damit verbunden werden, um unter Einfluss eines Druckes der mobilen Phase eine fluidische Abdichtung des Flusspfades zu bewirken. Die Dichtstruktur ist so konfiguriert, dass unter Einfluss des Druckes der mobilen Phase eine zumindest partielle Volumenvergrößerung der Dichtstruktur (vorzugsweise innerhalb des Flusspfades der Dichtstruktur) erfolgt, und diese zumindest partielle Volumenvergrößerung die fluidische Abdichtung des Flusspfades bewirkt. [0014] Das Flusselement weist vorzugsweise einen Einlass sowie einen Auslass auf, wobei der Flusspfad fluidisch mit dem Einlass und dem Auslass verbunden ist oder damit verbunden werden kann.

[0015] Ein erfindungsgemäßes Flusselement erlaubt eine dynamische und/oder adaptive fluidische Dichtung des Flusspfades, indem die fluidisch abzudichtende mobile Phase selbst zur fluidischen Abdichtung dient und diese bewerkstelligt bzw. zumindest verstärkt. Ein niedriger Druck der mobilen Phase, der entsprechend niedrigere Kräfte zur fluidischen Abdichtung dieser mobilen Phase erfordert, kann zu niedrigeren Abdichtkräften, die für die fluidische Abdichtung benötigt werden, führen. Umgekehrt kann ein höherer Druck der mobilen Phase, der wiederum höhere Kräfte zur fluidischen Abdichtung dieser mobilen Phase erfordert, zu höheren Abdichtkräften, die für die fluidische Abdichtung benötigt werden, führen.

[0016] Ein erfindungsgemäßes Flusselement kann also die Abdichtkraft adaptiv und dynamisch an den jeweiligen Bedarf (im Sinne der erforderlichen Abdichtkraft zur Sicherstellung einer ausreichend fluiddichten Abdichtung) anpassen. Dies kann zu hohe Abdichtkräfte vermeiden, insbesondere wenn diese für eine ausreichende fluidische Abdichtung überhaupt nicht erforderlich sind, und somit Verschleiß reduzieren und/oder eine Lebensdauer der abzudichtenden Komponenten verlängern. [0017] Ferner erlaubt ein erfindungsgemäßes Flusselement, dass eine fluidisch abzudichtende Verbindung nur geringfügig, also nur mit geringen Kräften statisch beaufschlagt wird, um z.B. die abzudichtende Verbindung mechanisch zu sichern (aber beispielsweise dabei noch nicht fluidisch abzudichten). Die Kräfte für eine erforderliche fluidische Abdichtung werden dann dynamisch und adaptiv durch das Flusselement beigetragen. Dies kann insbesondere bei fluidischen Verbindungen vorteilhaft sein, bei denen z.B. zwei fluidische Komponenten (z.B. eine Kapillare und ein Gerät, an das die Kapillare anzuschließen ist) miteinander mechanisch gekoppelt und fluidisch in Verbindung gebracht werden sollen. Ein erfindungsgemäßes Flusselement erlaubt hier, dass die Verbindung mechanisch zunächst zur „handfest“ (also mit geringen Kräften, wie sie beispielsweise durch ein Ankoppeln oder Verschließen per Hand erreicht werden können) gekoppelt also z.B. angeschraubt wird, wodurch eine fluidische Abdichtung zunächst entweder nur geringfügig oder noch gar nicht erfolgt. Im Betrieb, also bei Anlegen der mobilen Phase führt der Druck der mobilen Phase dynamisch zu einer Erhöhung der Dichtkraft und kann so adaptiv zu einer fluidischen Abdichtung der Verbindung führen. Durch die Reduzierung der Kräfte der statischen Kräfte auf eine „handfeste“ Verbindung, können diese statischen Kräfte gering gehalten werden und somit eine Lebensdauer der beteiligten Komponenten verlängern. Ebenso wird hierdurch eine „werkzeuglose“ Herstellung einer hochdruckfesten Verbindung ermöglicht.

[0018] In einem Ausführungsbeispiel ist die Dichtstruktur so konfiguriert, dass unter Einfluss des Druckes der mobilen Phase eine zumindest partielle Volumenvergrößerung (z.B. eine Auswölbung) der Dichtstruktur erfolgt, die die fluidische Abdichtung des Flusspfades bewirkt, vorzugsweise durch ein Anpressen gegenüberliegender Flächen. Eine solche Volumenvergrößerung kann technisch der Funktion eines Schwellkörpers entsprechen, d. h. eines Körpers, dessen Volumen sich zumindest partiell unter Einfluss des Drucks eines den Körper durchfließenden Mediums ausdehnt. Liegt die Dichtstruktur gegen eine andere Fläche an, so kann die Volumenvergrößerung der Dichtstruktur eine Kraft auf die andere Fläche ausüben, die wiederum zu einer Anpresskraft der Dichtstruktur gegenüber der anderen Fläche führt, wenn die andere Fläche dieser Anpresskraft nicht ausweichen kann. Durch geeignete Gestaltung der Dichtstruktur, sodass die Volumenvergrößerung nur lokal also auf einen Teilbereich einander gegenüberliegender Flächen begrenzt ist, kann zudem eine Abdichtwirkung dieser gegenüberliegenden Flächen noch weiter verstärkt werden.

[0019] In einem Ausführungsbeispiel weist das Flusselement eine erste Oberfläche und die Dichtstruktur eine zweite Oberfläche auf, wobei die erste Oberfläche der zweiten Oberfläche gegenüberliegt. Die zumindest partielle Volumenvergrößerung der Dichtstruktur erfolgt in der ersten Oberfläche, vorzugsweise durch ein zumindest partielles Auswölben der ersten Oberfläche, sodass die Volumenvergrößerung zu einem Anpressen der ersten Oberfläche gegenüber der zweiten Oberfläche führt, vorzugsweise durch Anliegen und Anpressen der Auswölbung gegen die zweite Oberfläche, und damit die fluidische Abdichtung des Flusspfades bewirkt wird.

[0020] In einem Ausführungsbeispiel weist die Dichtstruktur einen Dichtkanal auf, der mit der mobilen Phase verbunden ist oder werden kann, um unter Einfluss eines Druckes der mobilen Phase eine fluidische Abdichtung des Flusspfades zu bewirken. Anstelle der mobilen Phase könnte der Dichtkanal auch von einem anderen, unter Druck stehenden Fluid durchflossen sein, wobei dies allerdings eine separate Pumpe erfordern kann. Der Dichtkanal ist in diesem Fall separat zu dem Flusspfad und von diesem fluidisch getrennt.

[0021] In einem Ausführungsbeispiel weist das erste Ventilelement die Dichtstruktur auf, wobei zumindest für die fluidische Abdichtung des Flusspfades die Dichtstruktur des ersten Ventilelements gegen das zweite Ventilelement drückt. [0022] In einem Ausführungsbeispiel weist das zweite Ventilelement die

Dichtstruktur auf, wobei zumindest für die fluidische Abdichtung des Flusspfades die Dichtstruktur des zweiten Ventilelements gegen das erste Ventilelement drückt.

[0023] In einem Ausführungsbeispiel ist die Dichtstruktur separat von dem ersten Ventilelement und den zweiten Ventilelement, wobei zumindest für die fluidische Abdichtung des Flusspfades die Dichtstruktur das erste Ventilelement und das zweite Ventilelement gegeneinander drückt.

[0024] In einem Ausführungsbeispiel ist das Ventil ein Rotationsventil, wobei das erste (vorzugsweise bewegliche) Ventilelement ein Rotor und das zweite (vorzugsweise feststehende) Ventilelement ein Stator ist, und durch Rotation des Rotors gegenüber dem Stator der Flusspfad (z.B. zwischen dem Einlass und dem Auslass) fluidisch hergestellt oder unterbunden werden kann.

[0025] In einem Ausführungsbeispiel ist das Ventil ein Translationsventil, wobei durch Translation des ersten Ventilelements gegenüber dem zweiten Ventilelement der Flusspfad (z.B. zwischen dem Einlass und dem Auslass) fluidisch hergestellt oder unterbunden werden kann.

[0026] In einem Ausführungsbeispiel des Ventils ist die Dichtstruktur so gegenüber dem ersten Ventilelement und/oder dem zweiten Ventilelement angeordnet und wirkt auf diese oder dieses ein, dass ein axialer Winkelversatz zwischen dem ersten Ventilelement und dem zweiten Ventilelement ausgeglichen oder zumindest reduziert wird. Vorzugsweise ist das erste Ventilelement axial fest in dem Ventil angeordnet und das zweite Ventilelement, bzw. zumindest ein Bereich davon, kann sich elastisch gegenüber der axialen Anordnung des ersten Ventilelements ausrichten, wobei die Dichtstruktur so gegenüber dem zweiten Ventilelement angeordnet ist und auf dieses einwirkt, dass sich das zweite Ventilelement der axialen Anordnung des ersten Ventilelements anpasst.

[0027] In einem Ausführungsbeispiel des Ventils erlaubt die Dichtstruktur ferner eine dynamische Anpassung an einen Schaltprozess und/oder ein Schaltverhalten des Ventils. Beispielsweise kann ein Anpressdruck, beispielsweise zwischen interagierenden Ventilelementen wie Rotor und Stator, in Abhängigkeit eines Schaltprozesses gesteuert werden, sodass z.B. vor und/oder während einer Relativbewegung der interagierenden Ventilelemente der Anpressdruck reduziert wird, um so den Schaltvorgang zu erleichtern bzw. einen Verschleiß und/oder Abrieb zu reduzieren oder gar zu vermeiden. Alternativ oder zusätzlich kann der Anpressdruck nach einer Relativbewegung der interagierenden Ventilelemente auch erhöht werden, um so eine fluidische Dichtung des Ventils zu verbessern. Natürlich kann der Anpressdruck anderweitig dynamisch angepasst oder gesteuert werden, insbesondere um Applikationen des Ventils geeignet zu unterstützen.

[0028] In einem Ausführungsbeispiel weist das Flusselement eine Vielzahl von Schichten auf, mit zumindest einem mikrofluidischen Kanal, der durch eine oder mehrere Aussparungen in zumindest einer der Vielzahl von Schichten gebildet ist. Die Vielzahl von Schichten können vorzugsweise untereinander durch einen Bonding-Prozess (wie z.B. Diffusion-Bonding) verbunden sein. Andere Verbindungverfahren, wie z.B. auch konventionelles Schweißen, z.B. am Rand, können ebenfalls angewandt werden. Alternativ oder zusätzlich können auch additive Verfahren, wie 3-D-Drucken, Mikroprägen von Strukturen, etc. angewandt werden. Vorzugsweise weist zumindest eine der Schichten ein Material aus der Gruppe: Metall, insbesondere Edelstähle vorzugsweise hoher Güte (wie z.B. 316L, MP35N, 304), Keramik, insbesondere Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Zirkonoxid, Aluminiumtitanat, Polymer, insbesondere PEEK, ULTEM, PEAK, PEKK, PEI, etc. auf, oder ist daraus gebildet.

[0029] In einem Ausführungsbeispiel weist die Dichtstruktur die Vielzahl von Strukturen auf. [0030] In einem Ausführungsbeispiel weist die Dichtstruktur die Vielzahl von Strukturen auf, wobei die Dichtstruktur so konfiguriert ist, dass unter Einfluss des Druckes der mobilen Phase der zumindest eine mikrofluidische Kanal sich zumindest in einem Teilbereich aufweiten kann um die fluidische Abdichtung des Flusspfades zu bewirken.

[0031] In einem Ausführungsbeispiel bildet der zumindest eine mikrofluidische Kanal zumindest einen Teil des Flusspfades.

[0032] In einem Ausführungsbeispiel ist die Dichtstruktur räumlich getrennt von dem Flusspfad, zumindest in dem Bereich des Flusspfades des Flusselementes, der durch die Dichtstruktur abzudichten ist.

[0033] In einem Ausführungsbeispiel ist die Dichtstruktur nicht Teil des Flusspfades, der durch die Dichtstruktur abzudichten ist.

[0034] In einem Ausführungsbeispiel weist der Flusspfad, zumindest der von der Dichtstruktur abzudichtende Teil des Flusspfades, eine äußere Wandung auf, innerhalb derer die mobile Phase fließen kann. Vorzugsweise ist die Dichtstruktur räumlich getrennt von der äußeren Wandung ist und die Dichtstruktur befindet sich außerhalb des Flusspfades und dessen äußerer Wandung.

[0035] In einem Ausführungsbeispiel ist die Dichtstruktur Teil des Flusspfades und wird von der durch den Flusspfad fließenden mobilen Phase durchflossen. Die Abdichtung des Flusspfades kann durch eine durch den Druck der mobilen Phase bewirkten Auswölbung eines Teilbereiches des Flusspfades und eines Anliegens und Anpressens dieser Auswölbung gegen eine andere Fläche erfolgen. Vorzugsweise wird diese andere Fläche räumlich festgehalten oder kann sich zumindest nur geringer in Richtung der Auswölbung bewegen als die Auswölbung selbst sich ausgelenkt, sodass im Ergebnis eine Anpressung der Auswölbung gegen diese Fläche erfolgen kann.

[0036] Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel betrifft ein Hochleistungschromatografie-System mit einer Pumpe zum Bewegen einer mobilen Phase und einer stationären Phase zum Trennen von Komponenten einer in die mobile Phase eingebrachten Probenflüssigkeit. Das Hochleistungschromatografie- System weist ferner ein Ventil auf, wie im Vorangegangenen beschrieben, vorzugsweise ein Ventil zum Steuern, Herstellen und/oder Unterbinden des Flusspfades zum Transport der mobilen Phase.

[0037] In einem Ausführungsbeispiel ist das Flusselement so konfiguriert, dass der Druck der auf die Dichtstruktur einwirkenden mobilen Phase geeignet angepasst und/oder gesteuert werden kann, vorzugsweise unabhängig von einer Verwendung der mobilen Phase für die Trennung der Probenflüssigkeit. Beispielsweise kann ein Teil der mobilen Phase für das Flusselement abgezweigt werden, wobei ein anderer Teil der mobilen Phase für die Trennung der Probenflüssigkeit verwendet wird. Vorzugsweise kann der Druck der auf die Dichtstruktur einwirkenden mobilen Phase variiert werden, z.B. unabhängig von einem Druck der mobilen Phase für die Trennung der Probenflüssigkeit. Eine Variation des Drucks der auf die Dichtstruktur einwirkenden mobilen Phase kann vorzugsweise durch eine geeignete Pumpe erfolgen, die im Falle eines Hochleistungschromatografie-Systems eine oder mehrere Pumpe des Systems sein kann. Alternativ zu einer Pumpe können entsprechend auch andere bekannte Mechanismen zur Druckerzeugung angewandt werden. Durch geeignete Verschaltung (beispielsweise mittels Ventile) und Steuerung kann der Druck der mobilen Phase an unterschiedlichen Stellen unterschiedlich gesteuert werden. [0038] In einem Ausführungsbeispiel kann das Flusselement vorkonfiguriert werden, sodass die auf die Dichtstruktur wirkende mobile Phase beispielsweise auf einen gegebenen Druckwert eingestellt wird. Die auf die Dichtstruktur wirkende mobile Phase kann dann vorzugsweise fluidisch von der für die Trennung der Probenflüssigkeit verwendeten mobilen Phase getrennt werden, zumindest während einer Analyse-Phase zur Trennung der eingebrachten Probenflüssigkeit. Z.B., wenn das Flusselement ein Ventil oder ein Fitting ist oder aufweist, kann das Ventil und/oder Fitting entsprechend vorgespannt und mit einem gewünschten Druck der auf die Dichtstruktur wirkenden mobilen Phase eingestellt werden.

[0039] In einem Ausführungsbeispiel des Hochleistungschromatografie-Systems ist das Flusselement so konfiguriert, dass ein Verzögerungsvolumen des Hochleistungschromatografie-Systems angepasst werden kann. Das Verzögerungsvolumen stellt dabei ein Volumen zwischen einem Mischpunkt der mobilen Phase und der stationären Phase dar. Vorzugsweise erlaubt das Flusselement ein gegebenes Verzögerungsvolumen des Hochleistungschromatografie-Systems zu vergrößern, z.B. indem ein von der mobilen Phase durchflossenes Volumen hinzugefügt wird. Durch geeignete räumliche Gestaltung kann das von der mobilen Phase durchflossene Volumen des Flusselementes geeignet eingestellt oder vorgewählt werden. Beispielsweise kann das durchflossene Volumen selektiv und einstellbar verändert werden. Alternativ kann aus einer Vielzahl von gegebenen Flusselementen mit jeweils einem gegebenen durchflossenen Volumen ein für die jeweilige Anwendung passendes Flusselement herausgesucht und verwendet werden, beispielsweise durch eine geeignete Verschaltung (z.B. mittels eines Ventils oder anderer Schaltelemente) oder durch entsprechendes fluidisches Einfügen des Flusselementes in das System. Mit einer solchen Einstellung bzw. Anpassung des resultierenden Verzögerungsvolumens des gesamten Flochleistungschromatografie-Systems lässt sich beispielsweise das dynamische Verhalten eines anderen Ziel-

Hochleistungschromatografie-Systems emulieren, sodass sich das verwendete Hochleistungschromatografie-System durch die Anpassung des Verzögerungsvolumen zumindest im Wesentlichen verhält wie das Ziel- Hochleistungschromatografie-System. [0040] Ein Flochleistungschromatografie-System gemäß der vorliegenden

Erfindung weist eine Pumpe zum Bewegen einer mobilen Phase, eine stationäre Phase zum Trennung von Komponenten einer in die mobile Phase eingebrachten Probenflüssigkeit und ein Ventil, wie oben angeführt, das sich in einem Flusspfad der mobilen Phase befindet, auf. Das Flochleistungschromatografie-System kann ferner einen Probeninjektor zum Einbringen der Probenflüssigkeit in die mobile Phase, einen Detektor zum Detektieren separierter Komponenten der Probenflüssigkeit und/oder einen Fraktionierungsgerät zur Ausgabe getrennter Komponenten der Probenflüssigkeit aufweisen.

[0041 ] Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können auf Basis vieler der bekannten FIPLC Systeme ausgeführt werden, wie z.B. den Agilent Infinity Serien 1290, 1260, 1220 und 1200 der Anmelderin Agilent Technologies, Inc., siehe www.aqilent.com. [0042] Als mobile Phase (oder Eluent) kann ein reines Lösungsmittel oder eine Mischung verschiedener Lösungsmittel verwendet werden. Die mobile Phase kann so gewählt werden, um die Retention von interessierenden Komponenten und/oder die Menge der mobilen Phase zum Betreiben der Chromatografie zu minimieren. Die mobile Phase kann auch so gewählt werden, dass bestimmte Komponenten effektiv getrennt werden. Sie kann ein organisches Lösungsmittel, wie z.B. Methanol oder Acetonitril, aufweisen, das oft mit Wasser verdünnt wird. Für einen Gradientenbetrieb werden oft Wasser und ein organisches Lösungsmittel (oder bzw. andere in der HPLC üblichen Lösungsmittel) in ihrem Mischverhältnis über der Zeit variiert. [0043] Das oder eines der vorab erläuterten Verfahren kann durch eine Software ganz oder teilweise gesteuert, unterstützt oder ausgeführt werden, wenn diese auf einem Datenverarbeitungssystem, wie einem Computer oder einer Workstation, abläuft. Die Software kann dabei oder dazu auf einem Datenträger gespeichert werden kann. BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[0044] Die Erfindung wird im Folgenden weiter unter Heranziehung der Zeichnungen erläutert, wobei sich gleiche Referenzzeichen auf gleiche oder funktional gleiche oder ähnliche Merkmale beziehen.

[0045] Figur 1 zeigt ein Flüssigkeitsseparationssystem 10 entsprechend Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie es z.B. in der HPLC verwendet wird.

[0046] Figur 2 zeigt ein Beispiel eines Ventils 200, wie es beispielsweise in dem Probeninjektor 40 verwendet werden kann.

[0047] Figur 3 stellt anhand des Ausführungsbeispiele nach Figur 2 verschiedene Möglichkeiten gemäß der vorliegenden Erfindung dar, um eine dynamische fluidische Abdichtung zwischen Rotor 210 und Stator 220 zu erreichen.

[0048] Die Figuren 4A und 4B stellen exemplarisch und im Schnittansicht ein Ausführungsbeispiel 400 für eines oder mehrere der Dichtelemente 280-290 dar.

[0049] Figur 5 stellt schematisch und in Schnittbilddarstellung eine Ausführungsform eines Ventils 500 dar.

[0050] Figur 6 zeigt in Draufsicht eine bevorzugte Ausführungsform des Stators 220.

[0051] Figur 7 zeigt in Schnittdarstellung (oben) und Draufsicht (unten) eine bevorzugte Ausführungsform des Dichtelemente 280, wie es beispielsweise in Figur 5 dargestellt und verwendet ist.

[0052] Die Figuren 8 stellen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für ein adaptives Fitting 800 dar.

[0053] Figur 9 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform eines Fittings 800.

[0054] Die Figuren 10 stellen schematisch eine weitere Ausführungsform eines Ventils 500 dar.

[0055] Die Figuren 11-14 stellen, ebenfalls schematisch und in

Schnittbilddarstellung, weitere Ausführungsformen des Ventils 500 dar. [0056] Die Figuren 15-17 zeigen schematisch und isoliert von dem Ventil 500 dargestellt weitere Ausführungsformen des Stators 220 in dreidimensionaler Ansicht.

[0057] Im Einzelnen zeigt Fig. 1 eine allgemeine Darstellung eines

Flüssigkeitsseparationssystems 10. Eine Pumpe 20 erhält eine mobile Phase von einer Lösungsmittelversorgung 25, typischerweise über einen Entgaser 27, der die mobile Phase entgast und auf diese Weise die Menge gelöster Gase in der mobilen Phase reduziert. Die Pumpe 20 treibt die mobile Phase durch ein Separationsgerät 30 (wie eine chromatographische Säule), das eine stationäre Phase aufweist. Ein Probengerät (oder Probeninjektor) 40 kann zwischen der Pumpe 20 und dem Separationsgerät 30 vorgesehen werden, um ein Probenfluid in die mobile Phase zu bringen. Eine fluidische Leitung zwischen Pumpe 20 und Probeninjektor 40 soll mit dem Bezugszeichen 41 und eine fluidische Leitung zwischen dem Probeninjektor 40 und dem Separationsgerät 30 soll mit einem Bezugszeichen 42 bezeichnet werden. Die stationäre Phase des Separationsgerätes 30 ist dazu angepasst, um Komponenten des Probenfluids zu trennen. Ein Detektor 50 detektiert separierte Komponenten des Probenfluids, und ein Fraktionierungsgerät 60 kann zur Ausgabe der getrennten Komponenten vorgesehen werden.

[0058] Die mobile Phase kann aus nur einem Lösungsmittel bestehen oder aus einer Mischung unterschiedlicher Lösungsmittel. Das Mischen kann bei Niederdruck und vor der Pumpe 20 erfolgen, so dass die Pumpe 20 bereits das gemischte Lösungsmittel als mobile Phase befördert. Alternativ kann die Pumpe aus einzelnen Pumpeinheiten bestehen, wobei jede Pumpeinheit jeweils ein Lösungsmittel oder eine Lösungsmittelmischung fördert, so dass die Mischung der mobilen Phase (wie sie dann das Separationsgerät 30 sieht) unter hohem Druck und nach der Pumpe 20 erfolgt. Die Zusammensetzung (Mischung) der mobilen Phase kann über der Zeit konstant gehalten (isokratischer Modus) oder in einem sogenannten Gradienten- Modus über der Zeit variiert werden.

[0059] Eine Datenverarbeitungseinheit 70, die ein konventioneller PC oder eine Workstation sein kann, kann - wie durch die gestrichelten Pfeile angedeutet - an eines oder mehrere der Geräte in dem Flüssigkeitsseparationssystem 10 gekoppelt werden, um Informationen zu erhalten und/oder den Betrieb des Systems oder einzelner Komponenten darin zu steuern.

[0060] Figur 2 zeigt ein Beispiel eines Ventils 200, wie es beispielsweise in dem Probeninjektor 40 verwendet werden kann, z.B. zur Injektion des Probenfluids in die mobile Phase. Derartige Injektoren einschließlich schaltbarer Ventile sind im Stand der Technik hinreichend bekannt, wie z.B. aus der W02010139359A1 US20160334031 A1 oder US2017343520A1 , alle derselben Anmelderin. Die ersten beiden Dokumente zeigen den Injektor in einer sogenannten Flow-Through- Konfiguration, in der während der Injektion eine Probenschleife, in der sich das Probenfluid befindet, zwischen die Pumpe und das Separationsgerät geschaltet wird. Das dritte Dokument hingegen beschreibt einen Injektor in der sogenannten Feed- Injection-Konfiguration, in der das Probenfluid mittels einer T-Kopplung in die mobile Phase zwischen der Pumpe und dem Separationsgerät gedrückt wird, sodass sich ein Probenfluss, der das Probenfluid enthält, zu dem Fluss der mobilen Phase addiert. [0061] Das in Figur 2 beispielhaft gezeigte Ventil 200 ist ein sogenanntes

Rotationsventil, bei dem sich ein Rotor 210 und ein Stator 220 relativ zueinander rotatorisch bewegen, wobei typischerweise der Rotor gegenüber dem Stator gedreht wird. Sowohl im Rotor als auch im Stator können sich dabei sogenannte Ports befinden, die jeweils ein offenes Ende zu einem jeweiligen Flusspfad darstellen, der über entsprechende Anschlüsse 230A, 230B etc. mit dem Ventil 200 verbunden sein kann. Ferner können sowohl Stator 210 als auch Rotor 22 entsprechende Verbindungselemente (z.B. Aussparungen wie Nuten, Grooves etc.) aufweisen die durch Relativbewegung von Rotor und Stator ein oder mehrere Ports fluidisch miteinander verbinden können. Dies ist in Figur 2 nur schematisch dargestellt und im Stand der Technik hinreichend bekannt, z.B. aus den zuvor genannten Dokumenten. Ebenfalls bekannt ist, dass alternativ zu Rotationsventilen auch sogenannte Translationsventile verwendet werden können, bei denen anstelle einer Rotationsbewegung eine Translationsbewegung durchgeführt wird.

[0062] Im Ausführungsbeispiel der Figur 2 zeigt das Ventil 200 ferner einen Antrieb 240 zur Bewegung des Rotors 210, z.B. eine rotierbare Welle, die beispielsweise von einem Motor angetrieben werden kann. Der Antrieb 240 kann mit dem Rotor 210 fest verbunden oder sogar ein integraler Bestandteil davon sein. Der Antrieb 240 zusammen mit dem Rotor 210 wird vorzugsweise elastisch/federnd, z.B. mittels eines Federpaketes 250, gegen den Stator 220 gedrückt. Rotor 210, Antrieb 240 und Federpaket 250 können in einem Gehäuse 260 angeordnet sein. Der Stator 220 zusammen mit den Anschlüssen 230 kann vorzugsweise in einem Ventilkopf 270 angeordnet sein, der z.B. mittels einer Schraubverbindung 270 mit dem Gehäuse 260 verbunden werden kann.

[0063] Das Ventil 200 kann beispielsweise so geschaltet sein, dass die fluidische Leitung 41 an den Anschluss 230A und die fluidische Leitung 42 an den Anschluss 230B angeschlossen wird. Durch geeignete Ausgestaltung des Rotors 210 und des Stators 220, insbesondere durch Ausführung geeigneter Verbindungselemente, kann eine gewünschte Funktionalität in der fluidischen Kopplung zwischen den fluidischen Leitungen 41 und 42 ausgestaltet werden, wie dies im Stand der Technik hinreichend bekannt ist.

[0064] Um eine fluidische Dichtigkeit, z.B. im Flüssigkeitspfad zwischen den Leitungen 41 und 42, zwischen dem Rotor 210 und dem Stator 220 zu bewerkstelligen, wird im Stand der Technik zumeist eine entsprechende Dimensionierung des Federpaketes 250 oder ein anderer statischer Vorspannmechanismus vorgeschlagen, sodass der Rotor 210 mit einer gewünschten Dichtkraft F axial (also in Richtung der Dichtkraft F) gegen den Stator 220 drückt. Eine zu niedrige Dichtkraft F kann dabei zu einer Undichtigkeit (insbesondere zwischen Rotor 210 und Stator 220) führen, während eine zu hohe Dichtkraft F einen erhöhten Verschleiß (insbesondere der Reibkomponenten zwischen Rotor 210 und Stator 220) nach sich ziehen kann.

[0065] Figur 3 stellt anhand des Ausführungsbeispiele nach Figur 2 verschiedene Möglichkeiten dar, um eine dynamische und adaptive fluidische Abdichtung zwischen Rotor 210 und Stator 220 zu erreichen. Die dargestellten Möglichkeiten der dynamischen Abdichtung können dabei alternativ oder in Kombination miteinander angewandt werden. Insgesamt führt jede der dargestellten Möglichkeiten (zur dynamischen Abdichtung) zu einer dynamischen Axialkraft FD, die einer statischen Axialkraft FS überlagert werden kann. Die dynamische Axialkraft FD steht dabei betragsmäßig in Abhängigkeit zu einem jeweiligen Druck der mobilen Phase, d. h. ein niedriger Druck der mobilen Phase führt zu einer niedrigen dynamischen Axialkraft FD, und ein hoher Druck der mobilen Phase führt zu einer höheren dynamischen Axialkraft FD. Die statische Axialkraft FS kann beispielsweise durch das Federpaket 250 oder entsprechende andere im Stand der Technik hinreichend bekannte Maßnahmen eingeprägt und dimensioniert werden. [0066] Die erste, in Figur 3 dargestellte Möglichkeit einer dynamischen Abdichtung ist ein erstes Dichtelement 280, die zweite Möglichkeit ein zweites Dichtelement 285 und die dritte Möglichkeit ein drittes Dichtelement 290. Die Dichtelemente 280-290 werden auch als Dichtstrukturen (oder Druckkraftstrukturen) bezeichnet und sollen im Folgenden näher beschrieben und durch exemplarische Ausführungsbeispiele belegt werden. Allgemein gesagt, ist jedes dieser Dichtelemente 280-290 mit der mobilen Phase verbunden oder kann damit verbunden werden, z.B. über geeignete fluidische Schalter wie Ventile, um unter dem Einfluss des (jeweiligen) Druckes der mobilen Phase eine dynamische fluidische Abdichtung in dem in Figur 3 exemplarisch dargestellten Flusspfad zwischen den Leitungen 41 und 42, in dem ebenfalls die mobile Phase fließt oder fließen kann, herzustellen.

[0067] Das erste Dichtelement 280 ist mit oder in dem Stator 220 verbunden. Das zweite Dichtelement 285 ist an den Antrieb 240 befestigt, und das dritte Dichtelement 290 befindet sich axial zwischen dem Gehäuse 260 und dem Antrieb 240. Die Dichtelemente 280-290 können jeweils von der mobilen Phase durchflossen werden und können, wie gesagt, entweder einzeln oder in jeder beliebigen Kombination miteinander angewandt werden. Entsprechend können auch andere, entsprechende Dichtelemente an geeigneter Stelle alternativ oder in Kombination angewandt werden.

[0068] In einem anderen Ausführungsbeispiel, hier nicht gezeigt, hat das

Dichtelement, das die Axialkraft durch Ausdehnung erzeugt bzw. erzeugen soll, keine eigenen Anschlüsse zur mobilen Phase, beispielsweise parallel zu den Leitungen 41 und 42, sondern ist in Reihe z.B. mit den üblichen Funktionen eines Injektionsventils des Injektors 40 geschaltet und sieht somit, ausgenommen bei einer Verstopfung, immer den höchstmöglichen Druck im System sieht. Dabei ist das Dichtelement vorzugsweise in Reihe zu dem abzudichtenden Flusspfad geschaltet.

[0069] Die Dichtelemente 280-290 werden vorzugsweise durch eine mikrofluidische Struktur ausgeführt, vorzugsweise basierend auf einer Vielzahl von Metallschichten, die per Diffusionsbonden (Diffusion Bonding) miteinander verbunden sind, wie dies beispielsweise in der WO2017025857A1 derselben Anmelderin im Detail beschrieben ist. Die mikrofluidische Struktur weist dabei zumindest einen mikrofluidischen Kanal auf, der von der mobilen Phase durchflossen ist oder durchflossen werden kann. Dabei ist die mikrofluidische Struktur so konfiguriert, dass sie sich unter dem Einfluss des Druckes der mobilen Phase in axialer Richtung (also in Richtung der Dichtkraft F bzw. FS) zumindest partiell ausdehnt bzw. ausdehnen kann. Solche mikrofluidische Strukturen basierend auf miteinander verbundenen Metallschichten werden auch Metall-mikrofluidische oder MMF-Strukturen genannt. [0070] Die Figuren 4A und 4B stellen exemplarisch und in Schnittansicht ein

Ausführungsbeispiel 400 für eines oder mehrere der Dichtelemente 280-290 dar. Dabei ist zu verstehen, dass diese Darstellung rein schematisch ist um die Wirkungsweise der Dichtelemente 280-290 zu illustrieren. Das Dichtelement 400 besteht aus drei Metallschichten 410, 415 und 420, die vorzugsweise per Diffusionsbonden fest miteinander verbunden wurden. Durch eine Aussparung in der Metallschicht 415 wurde ein Kanal 430 erzeugt, der in der hier gewählten Schnittdarstellung in Flussrichtung zu sehen ist. Der Kanal 430 weist einen (in den Figuren 4 nicht gezeigten) Eingang sowie einen (in den Figuren 4 ebenfalls nicht gezeigten Ausgang auf und kann von der mobilen Phase durchflossen werden, wobei vorzugsweise die Pumpe 20 fluidisch mit dem Eingang und das Separationsgerät 30 mit dem Ausgang gekoppelt ist. Die mobile Phase hat (in der schematischen Darstellung nach Figur 1) zwischen der Pumpe 20 und dem Separationsgerät 30 im Wesentlichen denselben Druck, der dann entsprechend auch im Wesentlichen im Kanal 430 anliegt.

[0071] In Figur 4A wird das Dichtelement 400 in einem Zustand gezeigt, in dem die mobile Phase nicht den Kanal 430 durchfließt. In Figur 4B wird dargestellt, wie sich das Dichtelement 400 unter Einfluss des Druckes der den Kanal 430 durchfließenden mobilen Phase in Richtung des gezeigten Pfeiles ausdehnt. Die hier gezeigte Ausdehnung ist bewusst übertrieben dargestellt, um die Wirkung besser zu verdeutlichen. Tatsächlich wird sich das Dichtelement 400 je nach Materialwahl und Druckverhältnisse in einer Ausführungsform gemäß Figur 4 nur sehr geringfügig, z.B. einige Mikrometer, z.B. 50 bis 200 pm, in Richtung des Pfeiles ausdehnen. Beispielsweise durch die Verwendung mehrerer Schichten mit mehreren Kanälen kann die Ausdehnung in Pfeilrichtung entsprechend vergrößert und verstärkt werden.

[0072] Figur 5 stellt schematisch und in Schnittbilddarstellung eine Ausführungsform eines Ventils 500 dar, das dem in den Figuren 2 und 3 gezeigten Ventil 200 im Wesentlichen entspricht, sodass Bezugszeichen entsprechend verwendet werden. In dem Gehäuse 260 befindet sich der Rotor 210, der gegenüber dem Stator 220 anliegt und von dem Antrieb 240 rotierend angetrieben werden kann. Ein Axial-Drucklager 510 lagert den Antrieb 240 in axialer Richtung.

[0073] Das erste Dichtelement 280 (entsprechend der Darstellung in Figur 3) ist mit dem Stator 220 verbunden bzw. wirkt in axialer Richtung auf diesen. Das erste Dichtelement 280 ist ebenfalls wie das in den Figuren 4 gezeigte Ausführungsbeispiel 400 schematisch und übertrieben dimensioniert dargestellt. Das erste Dichtelement 280 besteht vorzugsweise aus mehreren Schichten, wobei in der schematischen Darstellung nach Figur 5 nur zwei Schichten 520 und 525 sowie ein von diesen Schichten 520 und 525 eingeschlossener Kanal 530 dargestellt ist. Vorzugsweise ist das erste Dichtelement 240 ebenfalls durch eine MMF-Struktur dargestellt.

[0074] Bei einem Durchfließen mit der unter Druck stehenden mobilen Phase weitet sich der Kanal 530 in Pfeilrichtung aus und wirkt mit einer dynamischen Dichtkraft FD in axialer Richtung auf den Stator 220, der wiederum axial gegen den Rotor 210 drückt, sodass bei geeigneter Dimensionierung der dynamischen Dichtkraft FD sich der Stator 220 und der Rotor 210 fluidisch dichtend gegenüberstehen. [0075] In dem schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel nach Figur 5 ist der

Stator 220 so ausgeführt und in dem Ventil 500 angeordnet bzw. befestigt, dass ein axialer Winkelversatz gegenüber dem Rotor 210 zumindest bis zu einem gewissen Grad ausgeglichen werden kann und damit die Wirkoberflächen von Stator 220 und Rotor 210 parallel gegenüber bzw. plan aneinander liegen. Hierzu ist der Stator 220 fest mit dem Gehäuse 260 verbunden, z.B. mittels entsprechender mechanischer Befestigungen (wie z.B. die in Figur 6 dargestellten Montagebohrungen 630 und 635). Ferner ist der Stator 220 insofern elastisch ausgeführt, dass er trotz starrer Verbindung mit dem Gehäuse 260 sich axial gegenüber dem Rotor 210 elastisch ausrichten kann. Hierzu ist in dem in Figur 5 gezeigten Ausführungsbeispiel der Rotor 210 so ausgeführt, dass er einen elastischen Bereich 550 aufweist, der sich zwischen einem Befestigungsbereich 555 und einem Anlagebereich 560 befindet. Der Befestigungsbereich 555 stellt den Bereich dar, in dem der Stator 220 gegenüber dem Gehäuse 260 befestigt ist. Der Anlagebereich 560 stellt den Bereich dar, in dem der Stator 260 gegenüber dem Rotor 210 anliegt, also in dem sich der für die Ventilfunktion erforderliche Wirkbereich des Stators 220 befindet.

[0076] Der elastische Bereich 550 ist so ausgeführt, dass das Dichtelement 280 den Anlagebereich 560 plan gegen die entsprechende Anlagefläche des Rotors 210 andrücken kann, sodass ein möglicher axialer Winkelversatz zwischen dem Anlagebereich 560 und dem Rotor 210 ausgeglichen wird. In der schematischen Darstellung nach Figur 5 ist dies übertrieben dargestellt durch die (elastische) Verformung bzw. Ausformung des elastischen Bereiches 550.

[0077] In dem Ausführungsbeispiel nach Figur 5 ist der Rotor 210 exakt axial ausgerichtet in dem Ventil 500 dargestellt. Das Dichtelement 280 ist dabei so ausgeführt und angeordnet, dass bei einem axialen Winkelversatz des Rotors 210 gegenüber dem Gehäuse 260 der Anlagebereich 560 des Stators 220 axial gegenüber dem Rotor 210 ausgerichtet wird, sodass der Anlagebereich 560 plan der Anlagefläche des Rotors 210 gegenüberliegt und diese (fluidisch dichtend) gegeneinander gedrückt werden können. Durch den Kanal 530 ist das Dichtelement 280 lateral verformbar und kann sich so anliegend zwischen dem Gehäuse 530 und Anlagebereich 560 des Stators 220 elastisch ausrichten, sodass der Anlagebereich 560 axial mit dem Rotor 210 ausgerichtet und gegen diesen gepresst wird. [0078] Aus den vorgenannten Ausführungsbeispielen wird ersichtlich, dass die jeweiligen Dichtelemente 280-290 mit einer dynamischen Dichtkraft FD den Stator 220 und den Rotor 210 gegeneinanderpressen. Dabei hängt diese Dichtkraft FD von dem jeweiligen Druck der mobilen Phase ab, d. h. ein höherer Druck der mobilen Phase führt zu einer höheren Dichtkraft FD. Auf der anderen Seite wirkt der Druck der mobilen Phase aber auch gerade auf den abzudichtenden Bereich, hier der Kontaktbereich zwischen dem Stator 220 und dem Rotor 210, da hier der Flusspfad zwischen den Leitungen 41 und 42 geführt wird, in dem die mobile Phase gefördert wird. Entsprechend muss bei einem höheren Druck der mobilen Phase der Kontaktbereich zwischen dem Stator 220 und dem Rotor 210 stärker abgedichtet werden (als bei einem niedrigeren Druck der mobilen Phase). Die Dichtelemente 280- 290 wirken somit dynamisch auf den Kontaktbereich zwischen dem Stator 220 und dem Rotor 210 ein, sodass bei einem höheren Druck der mobilen Phase, der eine erhöhte Dichtkraft in diesem Kontaktbereich erfordert, auch eine höhere dynamische Dichtkraft FD durch die Dichtelemente 280-290 bereitgestellt wird. Umgekehrt reduzieren die Dichtelemente 280-290 bei einem niedrigeren Druck der mobilen Phase, bei dem entsprechend eine niedrigere Dichtkraft in dem Kontaktbereich zwischen Stator 220 und Rotor 210 erforderlich ist, auch die dynamische Dichtkraft FD auf diesem Kontaktbereich. Dies führt dazu, dass die dynamische Dichtkraft der Dichtelemente 280-290 dem Druck der mobilen Phase im Wesentlichen folgt, sodass bei niedrigen Drücken der mobilen Phase die dynamische Dichtkraft FD gering und bei hohen Drücken der mobilen Phase die dynamische Dichtkraft FD hoch ist. Entsprechend wird bei niedrigen Drücken der mobilen Phase der Kontaktbereich zwischen Stator 220 und Rotor 210 nicht unnötig stark belastet, was zu einem geringeren Verschleiß und einer längeren Lebensdauer führen kann. [0079] Figur 6 zeigt in Draufsicht eine bevorzugte Ausführungsform des Stators

220, wie er beispielsweise in der Ausführungsform nach Figur 5 verwendet werden kann. Vorzugsweise ist der Stator 220 in MMF-Technologie implementiert. Eine Vielzahl von Ports 600 ist zentral in einem Mittenbereich 605 des Stators 220 ausgeführt. Die Ports 600 stellen jeweils ein offenes Ende zu einem jeweiligen Flusspfad dar und wirken mit entsprechenden Verbindungselementen (wie z.B. Nuten) des Stators 210 zusammen um entsprechende Flusspfade miteinander zu verbinden. [0080] Der Mittenbereich 605 (mit den Ports 600) ist als ein flexibler Bereich ausgeprägt, was in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 6 durch zwei Aussparungen 610 und 615 bewerkstelligt wird. Die beiden Aussparungen 610 und 615 erlauben - zu einem gewissen Grad - ein Verdrehen (insbesondere ein Verkippen) des Mittenbereiches 605, sodass der Mittenbereich 605 möglichst plan gegenüber dem Rotor 210 anliegt, auch bei einem Verdrehen oder Verkannten des Stators 220 gegenüber dem Rotor 210.

[0081] Der Stator 220 weist ferner externe Anschlüsse 620 auf, in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 6 sind beispielhaft im Seitenbereich rechts und links des Stators 220 jeweils drei Anschlüsse 620 dargestellt, die z.B. den Anschlüssen 230 in der Figur 2 entsprechen können, also zur äußeren fluidischen Kontaktierung des Stators 220 dienen.

[0082] Der Stator 220 in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 6 weist ferner noch zwei Montagebohrungen 630 und 635 zur mechanischen Kopplung und/oder Fixierung des Stators 220 z.B. gegenüber dem Gehäuse 260 auf. Es können natürlich auch mehr oder weniger als zwei Montagebohrungen 630, 635 oder andere im Stand der Technik bekannte Möglichkeiten zur mechanischen Kopplung und/oder Fixierung entsprechend verwendet werden.

[0083] Der in Figur 6 dargestellte Mittenbereich 605 entspricht insofern dem in Figur 5 dargestellten Anlagebereich 560, während ein hier nicht näher bezeichneter Bereich zwischen den Aussparungen 610 und 615 und den Montagebohrungen 630, 635 dem in Figur 5 dargestellten elastischen Bereich 550 entspricht.

[0084] Figur 7 zeigt in Schnittdarstellung (oben) und Draufsicht (unten) eine bevorzugte Ausführungsform des Dichtelements 280, wie es beispielsweise in Figur 5 dargestellt und verwendet ist. Das Dichtelement 280 ist ebenfalls vorzugsweise in MMF-Technologie implementiert. Entsprechend der in Figur 4 dargestellten Ausführungsform ist das Dichtelement 280 in Figur 7 aus einer Vielzahl von Metallschichten 700 aufgebaut, im gezeigten Ausführungsbeispiel sind es vier Metallschichten 700A-700D, die jeweils vorzugsweise durch Diffusionsbonden fest miteinander verbunden wurden. Ein Kanal 710 (entsprechend dem Kanal 430 der Figuren 4) wird durch geeignete Aussparungen in den Metallschichten 700B und 700C gebildet und kann von einem Fluid wie der mobilen Phase durchflossen werden.

In dem Ausführungsbeispiel nach Figur 7 wird der Kanal 710 von Keramik-Inserts 720 zumindest teilweise umrandet, die beispielsweise als Bonding-Hilfsteile während des Bond-Prozesses eingefügt werden können. Diese Keramik-Inserts 720 dienen dem Fertigungsprozess und können das Einsacken der Geometrie verhindern bzw. reduzieren.

[0085] In der unten in Figur 7 dargestellten Draufsicht des Dichtelements 280 erkennt man ferner zwei externe Anschlüsse 730A und 730B, die zur äußeren fluidischen Kontaktierung des Dichtelements 280 dienen können, sodass beispielsweise die mobile Phase durch Anschluss 730A in das Dichtelement 280 eintritt, sich durch den Kanal 710 bewegt und durch Anschluss 730B wieder austreten kann.

[0086] In der Schnittdarstellung (oben in Figur 7) ist die (axiale) Ausdehnung (in Pfeilrichtung) des Kanals 710 unter Einfluss des Drucks der mobilen Phase wieder übertrieben dargestellt, um die prinzipielle Wirkung des Dichtelementes 280 zu illustrieren. Durch entsprechende Führung und/oder Gestaltung des Kanals 710 und/oder durch das Vorsehen von Kanälen in mehreren Ebenen kann die unter Druck der mobilen Phase resultierende Auslenkung entsprechend gestaltet und vorzugsweise verstärkt werden.

[0087] Die Figuren 8 stellen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für ein adaptives Fitting 800 dar. Das gezeigte Fitting 800 soll hier eine röhrenförmige Kapillare 810 (z.B. aus Glas oder Metall) mit einer (vorzugsweise scheibenförmigen) planaren Struktur 820 fluidisch verbinden und als Flochdruck-Verbindung für Drücke ab 200 bar und vorzugsweise zwischen 1000 und 2000 bar ausgebildet sein. Figur 8A zeigt das Fitting 800 in einer Schnittdarstellung, und Figur 8B zeigt eine Ansicht des Fittings 800 von unten. Figuren 8C und 8D zeigen einen in Figur 8A gestrichelt umrandeten Teilbereich. Figur 8E stellt in dreidimensionaler Darstellung die Kanalstruktur des Fittings 800 dar. [0088] Im Detail zeigt Figur 8A die Kapillare 810, wie sie über das Fitting 800 fest mit der planaren Struktur 820 fluidisch gekoppelt und mechanisch verbunden ist. Die Kapillare 810 ist eingehüllt in einem Stabilisierungsröhrchen (z.B. ein Socket) 830, das vorzugsweise mittels Laserschweißen (siehe Schweißnaht 835) mit der planaren Struktur 820 verbunden ist.

[0089] Die Kanalstruktur 820 ist exemplarisch als aus vier separaten Schichten 840A-840D dargestellt, wobei die Anzahl der Schichten gemäß Ausführungsform und Design der Kanalstruktur 820 entsprechend variieren kann. Durch entsprechende Aussparungen in den Schichten 840 wird ein in der planaren Struktur 820 innenliegender Ringkanal 850 gebildet, der von einem flüssigen Medium wie der mobilen Phase durchströmt werden kann.

[0090] Die Kanalstruktur 820 weist ferner einen Eingang 855 sowie einen Ausgang 857 auf, zwischen denen sich der Ringkanal 850 erstreckt bzw. mit denen der Ringkanal 850 fluidisch gekoppelt ist, damit die mobile Phase durch den Eingang 855 in die Kanalstruktur 820 eintreten, durch den Ringkanal 850 transportiert und durch den Ausgang 857 wieder austreten kann.

[0091] Eine in Figur 8A unten und in Figur 8B in Draufsicht dargestellte Stirnseite 860 der planaren Struktur 820 ist vorzugsweise zusätzlich mit einem Dichtstoff beschichtet, z.B. Teflon, um gegebenenfalls Oberflächenfehler auszugleichen. [0092] Die Wandstärken der Schichten 840 in der planaren Struktur 820 sind so ausgelegt, dass eine Wandung des Ringkanals 850 bei Druckbelastung sich nach außen wölbt, wie dies in der vergrößerten Teildarstellung der Figuren 8C und 8D mit einem X dargestellt ist. Dabei stellt X die Auswölbung des Ringkanals 850 gegenüber dem in Figur 8C dargestellten Zustand ohne Druckbelastung durch die mobile Phase dar.

[0093] Die etwaige Form des durchströmten Ringkanals 850 einschließlich Zuleitung der Kapillare 810 sowie einem möglichen Abschluss 870 aus der planaren Struktur raus ist in Figur 8E exemplarisch dargestellt.

[0094] Die Kontur der planaren Struktur 820 kann z.B. kreisrund oder auch als ein Gleichdick (Obiform) ausgeführt werden, um zusätzlich eine Verdrehung der planaren Struktur 820 z.B. bei einem Anziehen zu verhindern. Eine solche Obiform kann gegebenenfalls bereits bei einem Diffusionsbonden vorgegeben sein oder nachträglich durch einen mechanischen Bearbeitungsschritt erzeugt werden, wodurch sich eventuell eine höhere Konturgenauigkeit erreichen lässt). [0095] Liegt das in Figur 8A dargestellte Fitting 800 mit der Stirnseite 860 gegen eine weitere, in den Figuren 8 nicht dargestellte Oberfläche an, so drückt bei Druckbeaufschlagung des Ringkanals 850 (durch die mobile Phase) die Auswölbung X gegen diese anliegende Oberfläche, wobei die Auswölbung X umso größer ist, je größer der Druck der mobilen Phase ist. Entsprechend dichtet sich die planare Struktur 820 selbst und adaptiv mittels der Auswölbung X gegenüber der anliegenden Oberfläche ab bzw. verstärkt eine bestehende statische Abdichtung.

[0096] Anstelle der in der Figur 8A dargestellten Einzelverbindung, also zur Herstellung nur einer fluidischen Verbindung, kann auch ein entsprechender Mehrfachverbinder mit einer Vielzahl von Kanälen, die jeweils individuell abgedichtet und gegebenenfalls von nur einem Druckkanal gespeist werden, vorgesehen werden.

[0097] In den in den Figuren 3-7 gezeigten Ausführungsformen ist jeweils die Dichtstruktur (im Folgenden auch Druckkraftstruktur genannt) 280-290, 400 räumlich getrennt von dem Flusspfad 41 , 42, zumindest in dem Bereich des Flusspfades 41 , 42 des Flusselementes 200, 400, der durch die Druckkraftstruktur 280-290, 400 abzudichten ist. Entsprechend ist in diesen Ausführungsformen die Druckkraftstruktur nicht Teil des Flusspfades, zumindest in dem Bereich des Flusspfades, der durch die Druckkraftstruktur abzudichten ist.

[0098] Der in den Figuren 3-7 nur schematisch dargestellte Flusspfad 41 , 42 weist typischerweise eine äußere Wandung auf, innerhalb derer die mobile Phase fließen kann. Die Druckkraftstruktur 280-290, 400 ist dann räumlich getrennt von der äu ßeren Wandung und befindet sich außerhalb des Flusspfades und dessen äußerer Wandung. Typische Flusspfade können Kapillaren oder mikrofluidische Strukturen sein. Bei Kapillaren wird die Wandung durch die Kapillare selbst dargestellt, d. h. die Kapillare ist die Wandung, innerhalb derer die mobile Phase fließen kann. Bei mikrofluidische Strukturen werden solche Wandlungen typischerweise durch entsprechende Kanäle, z.B. innerhalb eines Substrates, das gegebenenfalls aus einer Vielzahl von miteinander verbundenen Schichten besteht, dargestellt. [0099] Figur 9 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Fittings 800. Der obere Bereich in Figur 9 stellt dabei - entsprechend der Ausführungsform nach Figur 8 - eine röhrenförmige Kapillare 810 dar, die in das Stabilisierungsröhrchen 830 eingehüllt und z.B. mittels Laserschweißen (dargestellt durch die Schweißnaht 835) mit einem planaren Träger 900 fest verbunden ist.

[00100] Die planare Struktur 820 soll mit ihrer Stirnseite 860 (die in der Figur 9 an der Oberseite der planaren Struktur 820 dargestellt ist) gegen eine Unterseite 905 des planaren Trägers 900 gedrückt werden, um so den Eingang 855 (zur Kanalstruktur der planaren Struktur 820) fluidisch dichtend mit der Kapillare 810 zu verbinden. Der Ringkanal 850 der planaren Struktur 820 in Figur 9 ist dabei so konfiguriert, dass im Bereich des Einganges 855 eine in Figur 9 schematisch dargestellte Auswölbung 920 gegen die Unterseite 905 des planaren Trägers 900 erfolgt, die wiederum dynamisch fluidisch dichtend wirkt. Der Ausgang 857 ist in Figur 9 nur schematisch dargestellt als ein lateraler Ausgang. [00101] Die planare Struktur 820 der Ausführungsformen nach den Figuren 8 und

9 kann z.B. einen Teil (z.B. Stator oder Rotor) eines Rotationsventils oder eines Mischers darstellen.

[00102] Die Figuren 10 stellen schematisch eine weitere Ausführungsform des Ventils 500 dar, ähnlich der Ausführungsformen nach den Figuren 2 und 3 und insbesondere nach Figur 5, sodass Bezugszeichen entsprechend verwendet werden. Die Figuren 10A-10D stellen die Ausführungsform des Ventils 500 schematisch und im Schnittbilddarstellung dar, während die Figur 10E den Stator 220 sowohl in der Schnittdarstellung als auch in einer Ansicht von unten zeigt. Die Figuren 10A-10D illustrieren in bewusst übertriebener Darstellung unterschiedliche Betriebszustände des Ventils 500, wie im Folgenden näher erläutert wird.

[00103] In sämtlichen der Figuren 10A-10D weist das Ventil 500 das Gehäuse 260 auf, das in der hier gewählten Ausführungsform zweiteilig ist und ein Statorelement 1000 sowie ein Rotorelement 1010 aufweist, die in bekannter Art und Weise, z.B. durch Verschraubung, miteinander verbunden sind, vorzugsweise lösbar aber einstellbar/wählbar fest. Durch eine Aufteilung des Gehäuses 260 in zwei oder mehr Elemente kann sich eine einfache Fiersteilung ergeben, allerdings ist ersichtlich, dass auch eine einteilige Variante des Gehäuses 260 entsprechend vorgesehen werden kann.

[00104] In den Ausführungsformen der Figuren 10 nimmt das Statorelement 1000 den Stator 220 sowie das erste Dichtelement 280, im Folgenden auch als Element zur hydraulischen Druckkrafterzeugung oder Druckkraftelement 280 bezeichnet, auf. Zwischen dem Statorelement 1000 und dem Druckkraftelement 280 kann ferner noch ein Übertragungselement 1020 vorgesehen werden, das die Kraftübertragung zwischen den Elementen 280 und 220 übernimmt und gleichzeitig die Druckkraft über die Auflagefläche homogenisiert. Ebenso kann durch das Element 1020 eine plane Anlagefläche für das Element 220 geschaffen werden. Das Übertragungselement 1020 ist vorzugsweise starr ausgeführt, insbesondere im Zusammenhang mit dem „Hydraulischen Kissen“ des Dichtelementes 280. Bei einem Verwenden einer Einstellschraube kann das Übertragungselement 1200 auch elastisch ausgeführt sein.

[00105] In dem Statorelement 1000 sind (schematisch) entsprechende fluidische Kanäle dargestellt, um sowohl das erste Dichtelement 280 als auch den Stator 220 fluidisch zu kontaktieren im Sinne von Zuleitung und Ableitung, wobei je nach Ausführungsform auch mehrere Zu- und Ableitungen vorgesehen werden können, insbesondere für den Stator 220, wie dies im Stand der Technik hinreichend bekannt ist. Dabei ist auch zu berücksichtigen, dass die Begriffe Zuleitung und Ableitung im Sinne eines jeweiligen Betriebszustandes zu verstehen sind, also durch die Zuleitung wird das Fluid zu dem jeweiligen Element hingeführt und durch die Ableitung wird das Fluid von dem jeweiligen Element abgeführt. Entsprechend kann in einem anderen Betriebszustand eine zuvor als Zuleitung verwendete fluidische Kontaktierung dann als eine Ableitung fungieren. In der schematischen Darstellung der Figuren 10 ist der Stator 220 mit einer Zuleitung 1030A und einer Ableitung 1030 fluidisch gekoppelt, und das erste Dichtelement 280 ist mit einer Zuleitung 1040A und einer Ableitung 1040B fluidisch gekoppelt.

[00106] Auch der Stator 220 ist in seiner fluidischen Ankopplung (vorzugsweise für die fluidische Führung der mobilen Phase) hier nur schematisch dargestellt mit einem ersten Kanal 1050A, der fluidisch mit der Zuleitung 1030A gekoppelt ist und einen dem Rotor 210 gegenüberliegenden Port 1060 aufweist, und einem zweiten Kanal 1070A, der fluidisch mit der Ableitung 1030B gekoppelt ist und einen dem Rotor 210 gegenüberliegenden Port 1080 aufweist.

[00107] Das Rotorelement 1010 nimmt den Rotor 210 auf, wobei dieser entsprechend der Ausführungsform in Figur 5 durch dem Antrieb 240 in einer Drehbewegung bewegt werden kann und vorzugsweise mit dem Axial-Drucklager 510 gelagert ist. Entsprechend dem zuvor Gesagten kann der Rotor 210 geeignete Verbindungselemente, wie z.B. Nuten, aufweisen, beispielsweise um - je nach Drehposition (des Rotors 210 gegenüber dem Stator 220) - die Ports 1060 und 1080 fluidisch miteinander zu verbinden oder nicht.

[00108] Nicht gezeigt in dieser Darstellung ist, dass der Rotor 210 gegenüber dem Antrieb 240 eine Verdrehsicherung aufweisen kann, die nach dem bekannten Stand der Technik als zum Beispiel Stiftverbindung (z.B. eine Verbindung Rotor- Rotorwelle über drei oder mehr Stifte) oder anderweitiger geometrisch ineinandergreifender Verbindung realisiert werden kann.

[00109] Figur 10E zeigt - isoliert von dem Ventil 500 - den Stator 220 neben der in den Figuren 10A-D gezeigten Schnittdarstellung auch noch in schematischer Draufsicht, so dass sowohl die Ports 1060 und 1080 (entsprechend der Ausführungsform nach Figur 6) als auch die Interface-Ports 1050A und 1070A dargestellt sind. Vorzugsweise kann der Stator 220 in MMF-Technologie implementiert sein. Die schematisch dargestellte Vielzahl von Ports 600 im Mittenbereich umfasst die exemplarisch dargestellten Port 1060 und 1080 und stellen jeweils ein offenes Ende zu einem fluidischen Flusspfad dar.

[00110] Der Stator 220 weist neben dem Mittenbereich 605 (entsprechend Figur 6), der die Ports 600 umfasst, einen äußeren Ringbereich 1100 sowie zwei Stege 1110A und 1110B auf, die sich jeweils zwischen dem Mittenbereich 605 und dem äußeren Ringbereich 1100 erstrecken und mit diesen verbunden sind. Es können auch nur ein Steg oder mehr als die beiden hier dargestellten Stege 1110 implementiert werden, und natürlich können diese Stege 1110 auch eine andere Formgebung als die hier gezeigte haben. In diesen Stegen sind die fluidischen Verbindungen zwischen den Ports 600 und Interface-Ports im äußeren Ringbereich 1100 geführt.

[00111] Ähnlich der Ausführungsform nach Figur 6 wird durch die Stege 1110 der Ausführungsform nach Figur 10E der Mittenbereich 605 gegenüber dem äußeren Ringbereich 1100 elastisch bewegbar und somit als ein flexibler Bereich ausgeprägt, sodass sich der Mittenbereich 605 gegenüber dem äußeren Ringbereich 1100 insbesondere in axialer Richtung (des Ventils 500) verschieben kann. Ferner erlaubt diese flexible Struktur auch ein Verdrehen/Verkippen des Mittenbereiches 605 gegenüber dem äußeren Ringbereich 1100, d. h. die gegenüber dem Rotor 210 anliegende Fläche des Mittenbereiches 605 kann gegenüber der Fläche, in der der äußere Ringbereich 1100 liegt, abgewinkelt/gekippt sein. Dies wird auch im Folgenden weiter verdeutlicht.

[00112] Figur 10A stellt das Ventil 500 in einem Zustand dar, in dem das erste Dichtelement 280 nicht von einem Fluid (wie vorzugsweise der mobilen Phase) durchflossen ist oder bzw. dieses Fluid nicht oder nur geringfügig unter Druck steht, sodass das erste Dichtelement 280 in axialer Richtung des Ventils 500 nicht oder nur sehr geringfügig ausgedehnt ist. In diesem Zustand ist der Stator 220 nicht oder nur geringfügig mit dem Rotor 220 verbunden, d. h. der Stator 220 liegt entweder nicht (wie in Figur 10A mit übertrieben groß dargestelltem Abstand) oder nur mit geringer Axialkraft gegenüber dem Rotor 210 an. Dieser Zustand ist hier nur zur Verdeutlichung der Wirkungsweise dargestellt.

[00113] Figur 10B zeigt das Ventil 500 in einem Zustand, in dem das das Druckkraftelement 280 beaufschlagende Fluid zu einer Auswölbung des Kanals 530 in axialer Richtung des Ventils 500 und somit zu einer axialen Vergrößerung des Druckkraftelementes 280 führt. Durch diese Vergrößerung des Druckkraftelementes 280 wird nun mittels dem Übertragungselement 1020 der Stator 220 gegen den Rotor 210 gedrückt, oder, genauer gesagt, der Mittenbereich 605 des Stators 220 wird gegen die entsprechende Anlagefläche des Rotors 210 gepresst. Aus der zur besseren Illustration bewusst gewählten übertriebenen Darstellung ist auch ersichtlich, dass der Mittenbereich 605 gegenüber dem fest mit dem Statorelement 1000 verbundenen äußeren Ringbereich 1110 des Stators axial (in Richtung des Rotors 210) ausgelenkt wird. Die Druckbeaufschlagung des Druckkraftelementes 280 erlaubt eine Beeinflussung bzw. Steuerung seiner axialen Vergrößerung und somit der Anpresskraft gegenüber dem Rotor 210. Entsprechend kann über eine Steuerung des in dem Kanal 530 des Druckkraftelements 280 bestehenden fluidischen Druckes eine Steuerung der Dichtkraft des Stators 220 gegenüber dem Rotor 210 erreicht werden. [00114] Figur 10C stellt exemplarisch und wiederum in bewusst der Verständlichkeit halber gewählten übertriebenen Darstellung dar, wie sich ein axialer Winkelversatz zwischen Rotor 210 und Stator 220 auswirkt bzw. wie dies in der Ausführungsform nach Figur 10 ausgeglichen werden kann. Der Rotor 210 ist gegenüber der Achse des Ventils 500 leicht gekippt, z.B. resultierend aus Toleranzen, Abnutzung, einer fehlerhaften Justage, etc. Durch die elastische Ausführung des Stators 220 kann sich der Mittenbereich 605 elastisch gegenüber dem äußeren Ringbereich 1100 verschieben und/oder verdrehen. Ferner ist auch das Druckkraftelement 280 so ausgeführt, dass der Kanal 530 sich axial unterschiedlich ausbreiten bzw. auswölben kann, ähnlich wie ein „hydraulisches Kissen“, das sich zwischen einander gegenüberliegenden Anlageflächen, die jedoch nicht parallel zueinander sind sondern einen gewissen Winkelversatz aufweisen, anliegend ausrichten kann.

[00115] In dem in Figur 10C gezeigten Beispiel prägt sich der axiale Winkelversatz des Rotors 210 (gegenüber der Achse des Ventils 500) über den Stator 220 (und das optionale Anlageelement 1020) auf das Druckkraftelement 280 aus, sodass das Druckkraftelement 280 radial unterschiedliche Dicken (in axialer Richtung) annimmt, wie dies in der Figur 10C dargestellt ist. Entsprechend können die Wirkflächen des Rotors 210 und des Stators 220 (weiterhin) fest und damit fluidisch dichtend gegeneinander gepresst werden.

[00116] Figur 10D stellt wiederum exemplarisch und bewusst übertrieben dargestellt dar, wie ein axialer Winkelversatz zwischen Rotor 210 und Stator 220 ausgeglichen werden kann, wobei in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 10D nun das Statorelement 1000 axial gegenüber dem Rotorelement 1010 abgewinkelt ist, z.B. wiederum resultierend aus Toleranzen, Abnutzung, fehlerhafter Justage, etc. Entsprechend Figur 10C kann die elastische Ausführung des Stators 220 diesen axialen Winkelversatz ausgleichen, sodass der Mittenbereich 605 (weiterhin) plan gegenüber der Anlagefläche des Rotors 210 anliegen kann. Auch hier prägt sich der Winkelversatz in einer Variation in der radialen Dicke des Druckkraftelementes 280 aus, und der Kanal 530 des Druckkraftelementes 280 wirkt als hydraulisches Kissen und gleicht den axialen Winkelversatz aus.

[00117] Die in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen erläuterte und dargestellte dynamische Dichtung erfolgt vorzugsweise durch das abzudichtenden Trägermedium, nämlich die mobile Phase des Flüssigkeitsseparationssystems 10 selbst. Alternativ könnte natürlich auch ein anderes fließendes Medium verwendet werden, um die erfindungsgemäße Volumenvergrößerung des jeweiligen Dichtelementes zu erreichen. Allerdings erfordert dies typischerweise einen separaten Pumpmechanismus und gegebenenfalls eine entsprechende Drucksteuerung um die gewünschte dynamische Abdichtung zu erreichen.

[00118] Anstelle der Pumpe 20 oder zusätzlich dazu kann eine weitere (in den Figuren nicht gezeigte) Flilfspumpe zur Förderung des die Volumenvergrößerung des jeweiligen Dichtelementes bewirkenden Fluids (insbesondere der mobilen Phase) verwendet werden.

[00119] Die im Vorangegangenen gezeigten Ausführungsbeispiele, bei denen ein Dichtelement verwendet wird um einen Flusspfad fluidisch abzudichten, können zum Teil äquivalent zu mechanischen Konfigurationen, wie z.B. einem Knie-Hebel oder einem in US10428960 beschriebenen Mechanismus zur Variation der Ventil Anpresskraft, wirken. Ein solcher Kniehebel kann beispielsweise in einem Ventil (z.B. gemäß Figur 2) statisch und/oder dynamisch Rotor gegen Stator drücken. Allerdings erlauben die erfindungsgemäßen Ausführungsformen eine automatische adaptive und dynamische Anpassung an die jeweiligen Druckverhältnisse in dem abzudichtenden Flusspfad, d. h. ein erhöhter Druck im abzudichtenden Flusspfad führt automatisch zu einer erhöhten Abdichtkraft durch das Dichtelement, insofern das in dem abzudichtenden Flusspfad fließende Medium auch für die Erzeugung der Abdichtkraft in dem Dichtelement verwendet wird, z.B. indem die mobile Phase des Hochleistungschromatografie-Systems 10 in dem jeweiligen Dichtelement, z.B. die Dichtelemente 280-290, zur Erzeugung der adaptiven und dynamischen Abdichtkraft verwendet wird.

[00120] In den in den Figuren 8-9 gezeigten Ausführungsformen ist jeweils die Dichtstruktur oder Druckkraftstruktur Teil des Flusspfades, zumindest in dem Bereich des Flusspfades des Flusselementes, der durch die Dichtstruktur/Druckkraftstruktur abzudichten ist. Die Abdichtung des Flusspfades erfolgt durch eine durch den Druck der mobilen Phase bewirkten Auswölbung eines Teilbereiches des Flusspfades und eines Anliegens und Anpressens dieser Auswölbung gegen eine andere Fläche, die vorzugsweise räumlich festgehalten wird oder zumindest sich nur geringer in Richtung der Auswölbung bewegen kann als die Auswölbung selbst sich ausgelenkt, sodass im Ergebnis eine Anpressung der Auswölbung gegen diese Fläche erfolgt.

[00121] Die Figuren 11-14 stellen, ebenfalls schematisch und in Schnittbilddarstellung, weitere Ausführungsformen des Ventils 500 dar, ähnlich den gezeigten Ausführungsformen insbesondere nach Figur 10, sodass das zuvor Gesagte hier entsprechend anwendbar ist. Zur Vereinfachung und deutlicheren Darstellung sollen im Folgenden in erster Linie die Unterschiede dargestellt und erläutert werden. [00122] Entsprechend der Ausführungen zu den Figuren 10 ist der Stator 210 in den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 11-14 jeweils elastisch bewegbar ausgeführt, so dass der Mittenbereich 605 gegenüber dem äußeren Ringbereich 1100 zu einem gewissen Maße elastisch verschoben und/oder verdreht werden kann. Dies erlaubt, wie detailliert zu Figur 10 gezeigt und beschrieben, insbesondere axiale Winkelfehlstellungen zwischen den axial angeordneten Elementen des Ventils 500 auszugleichen, wie z.B. einen axialen Winkelversatz zwischen dem Gehäuse 260 und/oder dem Rotor 210 gegenüber dem Stator 220.

[00123] Im Gegensatz zu insbesondere der Ausführungsform nach den Figuren 10 erfolgt in den Ausführungsformen nach den Figuren 11 -14 ein Anpressen des Mittenbereiches 605 des Stators 220 gegenüber der gegenüberliegenden Wirkfläche des Rotors 210 nicht durch das (hydraulische) Druckkraftelement 280, sondern jeweils durch einen anderen, vorzugsweise mechanischen Mechanismus, wie im Folgenden dargestellt.

[00124] In Figur 11 ist zwischen dem Stator 220 und dem Gehäuse 260 ein zumindest teilweise elastischer Stab 1200 angeordnet. Ein vorzugsweise mit dem Gehäuse 260 verbundener axialer Anpressmechanismus 1210 (z.B. ein entsprechender Schraubmechanismus, wie exemplarisch dargestellt) kann vorgesehen werden, um den Stab 1200 axial gegenüber dem Stator 220 zu positionieren und beispielsweise um den Stator 220 axial fest gegenüber dem Rotor 210 anzupressen.

[00125] Der Stab 1200 weist eine obere Seite 1220, eine untere Seite 1230 sowie einen dazwischenliegenden elastischen Bereich 1240 auf. Die obere Seite 1220 dient zur Anlage des Stabes 1200 gegenüber dem Gehäuse 260 bzw. dem axialen Anpressmechanismus 1210, während die untere Seite 1230 zur Anlage gegenüber dem Stator 220 dient. Der elastische Bereich 1240 ist dabei so konfiguriert, dass er sich, zumindest in einem bestimmten Maße, elastisch verbiegen lässt, sodass durch diese Verbiegung ein axialer Winkelversatz ausgeglichen werden kann, wie z.B., wie in Figur 11 gezeigt, ein axialer Winkelversatz zwischen dem Rotor 210 und dem Gehäuse 260. Durch die elastische Ausführung des Stators 220 kann der Mittenbereich 605 zusammen mit der elastischen Verbiegung des elastischen Bereiches 1240 dem axialen Winkelversatz folgen und ausgleichen, sodass die Wirkoberflächen des Stators 220 und des Rotors 210 parallel zueinander angepresst werden können. Der Stab 1200 ist vorzugsweise aus einem elastischen Material mit ausreichender Druckfestigkeit wie z.B. Stahl, alternativen geeigneten Metalllegierungen, Kompositmaterialien, Kunststoffe, Elastomere oder Keramik. Prinzipiell können alle Materialien verwendet werden, die entweder durch die Eigenschaft des Materials elastisch sind oder durch entsprechende geometrische Ausführung elastisch werden.

[00126] In Figur 12 ist anstelle des in Figur 11 gezeigten elastischen Stabes 1200 eine Ausgleichsanordnung 1250 gezeigt und dargestellt, die entsprechend der Wirkung des elastischen Stabes 1200 erlaubt einen axialen Winkelversatz auszugleichen. Die Ausgleichsanordnung 1250 besteht hierbei aus einem elastischen und weitgehend inkompressiblen Kissen 1260, das z.B. in einem Rahmen 1270 gehaltert ist. Zwischen dem Kissen 1260 und dem Stator 220 ist ein Anpresselement 1280 vorgesehen. Das elastische Kissen 1260 erlaubt einen Winkelausgleich, indem es bei nahezu konstantem Gesamtvolumen in radialer Richtung unterschiedliche Dicken annehmen und sich so auf einen Winkelversatz, der sich über das Anpresselement 1280 auf die Ausgleichsanordnung 1250 fortsetzt, einstellen kann. Das elastische Kissen 1260 kann vorzugsweise aus einem dauerelastischen aber inkompressiblen Kunststoff (z.B. Polyurethan) aber auch aus einem plastisch leicht verformbaren Material (z.B. PTFE) bestehen. Ebenso sind Flüssigkeiten denkbar, die vorzugsweise eine hohe Viskosität und Oberflächenspannung aufweisen. Das Anpresselement 1280 übernimmt neben der Abdichtung die gleichen Aufgaben wie das Übertragungselement 1020 aus den Figuren 10. [00127] Entsprechend der Ausführungsform nach Figur 11 kann auch die Ausgleichsanordnung 1250 durch einen entsprechenden axialen Anpressmechanismus 1210 in axialer Richtung positioniert und gegebenenfalls gegenüber dem Stator 220 vorgespannt werden. [00128] Figur 13A zeigt eine weitere Ausführungsformen der Ausgleichsanordnung

1250. Diese besteht wieder aus dem Anpresselement 1280, das im Betrieb gegen den Stator 220 anliegt und diesen gegenüber dem Rotor 210 anpressen kann. Die Ausgleichsanordnung 1250 weist ferner ein oberes Anlageelement 1300 sowie ein Federelement 1310 auf, das zwischen dem Anpresselement 1280 und dem oberen Anlageelement 1300 gelegen ist. Figur 13B zeigt eine Ausführungsform des Federelementes 1310, hier z.B. eine Kleeblatt-Tellerfeder, in axialer Draufsicht. Die Formgestaltung des Federelementes 1310 ist im Wesentlichen frei, solange dies elastisch eine axiale Verwinklung zwischen dem Anpresselement 1280 und dem oberen Anlageelement 1300 erlaubt, wie in Figur 13A schematisch dargestellt. [00129] Figur 14A zeigt eine weitere Ausführungsformen der Ausgleichsanordnung

1250. Ähnlich der Ausführungsform nach Figur 13 besteht die Ausgleichsanordnung 1250 aus dem Anpresselement 1280, das im Betrieb gegen den Stator 220 anliegt und diesen gegenüber dem Rotor 210 anpressen kann, und weist ferner das obere Anlageelement 1300 sowie eine Federstruktur 1400 auf, die zwischen dem Anpresselement 1280 und dem oberen Anlageelement 1300 gelegen ist. Figur 14B zeigt eine Ausführungsform der Federstruktur 1400, hier z.B. ringförmig angeordnete Tellerfedern, in axialer Draufsicht. Die Federstruktur 1400 weist hier in dieser Ausführungsform z.B. drei Federelemente 1410A-1410C auf, allerdings ist deren Anzahl und Formgestaltung im Wesentlichen frei, solange dies elastisch eine axiale Verwinklung zwischen dem Anpresselement 1280 und dem oberen Anlageelement 1300 erlaubt, wie in Figur 14A schematisch dargestellt.

[00130] Die Figuren 15-17 zeigen schematisch und isoliert von dem Ventil 500 dargestellt weitere Ausführungsformen des Stators 220 in dreidimensionaler Ansicht. Mit diesem Ausführungsformen soll exemplarisch dargestellt werden, dass es für die Formgestaltung des elastischen Stators 220 nahezu unbegrenzte Möglichkeiten gibt, insofern dies ein elastisches Bewegen des Mittenbereiches 605 gegenüber dem äußeren Ringbereich 1100 ermöglicht. Die genaue Formgebung kann sich aus der jeweiligen Anwendung sowie auch den verwendeten Materialien und Herstellungsprozessen ergeben. Vorteilhaft ist hier insbesondere die bereits erwähnte MMF-Technologie zur Herstellung dieser elastischen Statoren 220.

[00131] Die Ausführungsform nach Figur 15 weist vier Stege 1110A-D auf, die jeweils und symmetrisch zueinander geschwungen den Mittenbereich 605 mit dem äußeren Bereich 1100 verbinden und so eine elastische Bewegung des Mittenbereiches 605 gegenüber dem äußeren Bereich 1100 erlauben.

[00132] Die Ausführungsform nach Figur 16 weist zwei Stege 1110A-B auf, die ebenfalls geschwungen und symmetrisch zueinander den Mittenbereich 605 elastisch mit dem äußeren Bereich 1100 verbinden.

[00133] In der Ausführungsform nach Figur 17 sind die Stege 1100 komplex und miteinander verwoben und zusammenwirkend ausgeführt. Auch dies führt zu einer elastischen Verbindung zwischen dem Mittenbereich 605 und dem äußeren Bereich 1100