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Title:
CAPILLARY CONNECTION UNIT FOR ANALYSIS DEVICES AND MEDICAL DEVICES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/194193
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a capillary connection unit for analysis devices and medical devices, comprising a capillary (20) having at least one end section (23) and a free end (24) thereon, comprising at least one connection element (11) arranged on the end section (23) of the capillary (20), wherein the connection element (11) has an axial guide-through (12) for the capillary (20), comprising a sealing element (13) surrounding the capillary (20), and comprising a metal sleeve element (14) which radially externally surrounds the sealing element (13) and which has a first end (14.1) facing the connection element (11) and a receiving region (14.3) facing away from the connection element (11), wherein the connection element (11) is configured to be detachably connected to a counter element (30) and to exert an axial thrust force (F) onto the sealing element (13). The sleeve element (14) is guided such that it is axially moveable with the sealing element (13) in relation to the connection element (11) and in relation to the capillary (20), and the inner diameter of the sleeve element (14) is at least as large in the receiving region (14.3) as the outer diameter of the sealing element (13) in order to accommodate the sealing element (13) substantially entirely in the receiving region (14.3) thereof. The sleeve element (14) has a first thrust surface (15.1) on the first end (14.1) thereof for receiving the thrust force (F) of the connection element (11) and a radially internal second thrust surface (15.2) facing the sealing element (13) on the end (14.2) of the sleeve element facing away from the connection element (11) for forwarding the thrust force (F) to the sealing element (13).

Inventors:
HIRMER FRANK (DE)
FRANK MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/000584
Publication Date:
November 16, 2017
Filing Date:
May 12, 2017
Export Citation:
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Assignee:
MÖLLER MEDICAL GMBH (DE)
International Classes:
G01N30/60
Domestic Patent References:
WO2013024345A12013-02-21
Foreign References:
US5669637A1997-09-23
DE102009022368B32010-11-18
DE102011050037B32012-06-14
GB2482175A2012-01-25
Attorney, Agent or Firm:
GRAF VON STOSCH, Andreas et al. (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Kapillaranschlusseinheit (10) für Analysegeräte und medizinische Geräte,

- mit einer Kapillare (20), die wenigstens einen Endabschnitt (23) und daran ein freies Ende (24) aufweist,

- mit wenigstens einem an dem Endabschnitt (23) der Kapillare (20) angeordneten Anschlusselement (11 ),

wobei das Anschlusselement (11) eine axiale Durchführung (12) aufweist, durch welche die Kapillare (20) verläuft,

- mit einem Dichtelement (13), welches die Kapillare (20) wenigstens im Bereich ihres freien Endes (24) umgibt und

- mit einem metallischen Hülsenelement (14), welches zumindest bereichsweise das Dichtelement (13) radial außen umgibt, und welches ein erstes, dem Anschlusselement (11) zugewandtes Ende (14.1) und einen dem Anschlusselement (11) abgewandten Aufnahmebereich (14.3) aufweist,

wobei das Anschlusselement (11) mit dem freien Ende (24) der Kapillare (20) dazu eingerichtet ist lösbar mit einem Gegenelement (30) verbunden zu werden und eine axiale Schubkraft (F) auf das Dichtelement (13) auszuüben, dadurch gekennzeichnet, dass das Hülsenelement (14) sowohl gegenüber dem Anschlusselement (11) als wie auch gegenüber der Kapillare (20) mit dem Dichtelement (13) axial verschieblich geführt ist, dass ein Innendurchmesser dm des Hülsenelements (14) in dem, dem Anschlusselement (11) abgewandten Aufnahmebereich (14.3) mindestens so groß ist wie der Außendurchmesser daD des Dichtelements (13), wobei das Hülsenelement (14) dazu konfiguriert ist, das Dichtelement (13) im Wesentlichen vollständig in seinen Aufnahmebereich (14.3) aufzunehmen und dass das Hülsenelement (14) an seinem dem Anschlusselement (11 ) zugewandten ersten Ende (14.1 ) eine, in axialer Richtung dem Anschlusselement (11 ) zugewandte erste Schubfläche (15.1) zur Aufnahme der Schubkraft (F) des Anschlusselements (11) und nur eine radial innenliegende, zu einem dem Anschlusselement (11) abgewandten zweiten Ende (14.2) axial beabstandete und dem Dichtelement (13) zugewandte zweite Schubfläche (15.2) zur Weiterleitung der Schubkraft (F) an das Dichtelement (13) aufweist.

Kapillaranschlusseinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ka¬ pillaranschlusseinheit (1) keinen röhrenförmigen Kapillareinsatz mit ringförmigem Abschluss am Ende der Kapillare (20) aufweist.

Kapillaranschlusseinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (13) mit der Kapillare (20) stoffschlüssig und fest verbunden ist.

Kapillaranschlusseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass das Dichtelement (13) aus wenigstens einem Material der Gruppe be¬ inhaltend Fluorkunststoffe, Polyaryletherketone (PAEK), Mischungen aus Fluorkunststoffen und Polyaryletherketonen (PAEK), insbesondere ausgewählt aus der Gruppe beinhaltend Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polyetherketon (PEK), Polyetheretherketon (PEEK), Polyetherketonketon (PEKK), Polyetheretherether- keton (PEEEK), Polyetherketonetherketonketon (PEKEKK), und Polyetheretherketo- netherketon (PEEKEK) gebildet ist.

Kapillaranschlusseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schubfläche (15.2) als Kreisringfläche ausgebildet ist, wobei ein Querschnitts-Radius rQS = rs - n,min der zweiten Schubfläche (15.2) und ein maxi¬ maler Querschnitts-Radius rQH = rH - ri,min des Hülsenelements (14) mindestens im Verhältnis rQH : rQS von 1,5:1 stehen und wobei der minimale Innenradius des Hülsenelements (14) ist, rs der Außenradius der zweiten Schubfläche (15.2) ist und rH der Außenradius des Hülsenelements (14) ist.

Kapillaranschlusseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapillare (20) zumindest im Endabschnitt (23) der Kapillare (20), mehrschalig, vorzugsweise zweischalig ausgebildet ist.

7. Kapillaranschlusseinheit (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste, innere Schale (21) der Kapillare (20) aus einem Material der Gruppe - Glas, insbesondere fused Silica, einem thermoplastischen Material, Metall, Keramik gebildet ist und dass eine zweite, äußere Schale (22) aus einem Material der Gruppe

- einem thermoplastischen Material, Metall, Keramik gebildet ist.

8. Kapillaranschlusseinheit (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass radial außen an der Kapillare (20) in einem Bereich direkt angrenzend an das Dichtelement (1 3) zum Anschlusselement (1 1 ) hin ein stationäres Sicherungselement (1 6) angeordnet ist, das mit der Kapi llare (20) stoffschlüssig verbunden ist und mit dem Dichtelement (1 3) über eine Verzahnung (1 7) stoff- und formschlüssig verbunden ist.

9. Kapillaranschlusseinheit (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das stationäre Sicherungselement (1 6) aus Metall, insbesondere aus Stahl gefertigt und ring- oder hülsenförmig ausgebildet ist und die Kapillare (20) bereichsweise umfängt.

1 0. Kapillaranschlusseinheit (1 ) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die radial innenliegende zweite Schubfläche (1 5.2) des Hülsenelements (14) vermittelt über das stationäre Hülsenelement (1 4) mit dem Dichtelement (1 3) zur Übertragung der Schubkraft (F) des Anschlusselements (1 1 ) zusammenwirkt.

1 1 . Kapi llaranschlusseinheit (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (1 1 ) auf der Kapillare (20) begrenzt verschiebbar geführt ist, wobei die Verschiebbarkeit des Anschlusselements (1 1 ) auf der Kapi llare (20) durch ein mit der Kapillare (20) ortsfest verbundenes Stoppelement (26) begrenzt ist.

Description:
KAPILLARANSCHLUSSEINHEIT FÜ R ANALYSECERÄTE UND MEDIZINISCHE G ERÄTE

Die Erfindung betrifft ein Kapillaranschlusseinheit für Analysegeräte und medizinische Gerä- te nach Patentanspruch 1 , mit einer Kapillare, die wenigstens einen Endabschnitt und daran ein freies Ende aufweist, mit wenigstens einem an dem Endabschnitt der Kapillare angeordneten Anschlusselement, wobei das Anschlusselement eine axiale Durchführung aufweist, durch welche die Kapillare verläuft, mit einem Dichtelement, welches die Kapillare wenigstens an ihrem freien Ende umgibt und mit einem metallischen Hülsenelement, welches zu- mindest bereichsweise das Dichtelement radial außen umgibt, und welches ein erstes, dem Anschlusselement zugewandtes Ende und einen dem Anschlusselement abgewandten Aufnahmebereich aufweist, wobei das Anschlusselement mit dem freien Ende der Kapillare dazu eingerichtet ist lösbar mit einem Cegenelement verbunden zu werden und eine axiale Schubkraft auf das Dichtelement auszuüben.

Die Erfindung betrifft insbesondere eine Kapi llaranschlusseinheit für Analysegeräte und medizinische Geräte mit individuellen Merkmalen von Patentanspruch 1 .

Kapi llaranschlüsse für Analysegeräte und medizinische Geräte bestehen in der Regel aus einer Steckerverbindung zwischen einem Kapillar-Anschlusselement und einem Gegenelement, das einen Aufnahmeraum zum Einführen eines Endes des Kapillar-Anschlusselements aufweist. Die Elemente sind vorzugsweise als sogenannte„Fittings" ausgebildet, die miteinander verschraubbar sind. Am einführseitigen Ende des Kapillar-Anschlusselements ist ein Dichtelement vorgesehen, welches die Verbindung zwischen Kapillar-Anschlusselement und Gegenelement bzw. Kapillar-Anschlussstecker und Gegenstecker im Bereich der sich gegenüberliegenden Kapillarenöffnungen abdichten soll und zwar auch bei höheren Drücken. Durch die Verschraubung von Kapillar-Anschlusselement und Gegenelement kann das Dichtelement dabei mit hoher Anpresskraft auf eine ihm gegenüberliegende Wandung des Gegenelements angedrückt werden. Die DE 1 0 2009 022 368 B3 offenbart eine Steckereinheit für das Verbinden von Kapillaren, insbesondere für die Hochleistungsflüssigkeitschromatographie, mit einem Steckergehäuse, welches eine axiale Bohrung aufweist, mit einer Steckerkapillare, welches durch die axiale Bohrung des Steckergehäuses ragt, und mit einem im Querschnitt ringförmigen Dichtelement, welches die Steckerkapillare umgreift und dass das vordere Ende der Steckerkapillare durch eine elastische und/oder plastische Deformation des Dichtelements gegen die Kapi l- larenaufnahmeöffnung der Buchseneinheit abgedichtet wird. Das Steckergehäuse ist dabei so ausgebildet, dass es mit einer Buchseneinheit lösbar verbindbar ist, wobei das vordere Ende der Steckerkapil lare im verbundenen Zustand von Steckereinheit und Buchseneinheit in eine Kapi Ilarenaufnahmeöffnung der Buchseneinheit ragt und mit seiner Stirnfläche im Wesentlichen fluchtend einem vorderen Ende einer Buchsenkapillare oder einer Buchsen- kapillarenöffnung der Buchseneinheit gegenüberliegt. Im verbundenen Zustand von Steckereinheit und Buchseneinheit soll das Dichtelement mittelbar oder unmittelbar mit einer axi- alen Anpresskraft beaufschlagt werden. Die DE 1 0 2009 022 368 B3 sieht ferner ein als Hülse ausgebildetes hohlzylindrisches Druckstück vor, welches das Dichtelement in einem von der Stirnfläche der Steckerkapil lare abgewandten axialen Bereich umgreift. Das Druckstück weist eine der Stirnfläche der Steckerkapil lare abgewandte, rückwärtige Stirnseite auf, die im verbundenen Zustand von Steckereinheit und Buchseneinheit vom Steckergehäuse mit einer axialen Druckkraft beaufschlagbar ist. Das Druckstück und das Dichtelement sind mit der Steckerkapi llare fest verbunden, so dass die axiale Druckkraft auf die Stirnfläche des Dichtelements übertragbar ist, ohne das eine Relativbewegung zwischen Druckstück und Dichtelement einerseits und der Steckerkapillare andererseits erfolgt. Bei diesem System muss das Dichtelement aus PEEK (Polyetheretherketon) sich im Dichtbereich umfänglich um einige 1 0tel mm ausdehnen können um eine Dichtigkeit zu erreichen. Durch die Fl ießfähigkeit des PEEK Materials unter Druck muss diese Verbindung regelmässig nachgezogen werden, da ansonsten die umfängliche Dichtigkeit nachlässt.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kapi llaranschlusseinheit bereitzustellen, das eine verbesserte, sichere und wartungsarme Anwendung sowie eine gute Dichtigkeit auch bei Hochdruckanwendungen ermöglicht. Ferner ist es wünschenswert ein Ausweichen des Dichtelements in Toträume (Toleranzfei- der des Dichtbereichs) sowie ein Verquetschen des Dichtelements in den Kapi llarkanal hinein bzw. ein Verkleinern des Kapillarkanals zu verhindern.

Diese Aufgabe wird durch eine Kapi llaranschlusseinheit gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Kapillaranschlusseinheit sind Gegenstand der weiteren Patentansprüche und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.

Erfindungsgemäß ist das Hülsenelement sowohl gegenüber dem Anschlusselement als wie auch gegenüber der Kapillare mit dem Dichtelement axial verschiebl ich geführt, wobei ein Innendurchmesser d,H des Hülsenelements in dem, dem Anschlusselement abgewandten Aufnahmebereich mindestens so groß ist wie der Außendurchmesser d a D des Dichtelements und wobei das Hülsenelement dazu konfiguriert ist, das Dichtelement im Wesentlichen vollständig in seinen Aufnahmebereich aufzunehmen und wobei das Hülsenelement an seinem dem Anschlusselement zugewandten ersten Ende eine, in axialer Richtung dem Anschlusselement zugewandte erste Schubfläche zur Aufnahme der Schubkraft des Anschlusselements und nur eine radial innenliegende, zu einem dem Anschlusselement abgewandten Ende axial beabstandete und dem Dichtelement zugewandte zweite Schubfläche zur Weiterleitung der Schubkraft an das Dichtelement aufweist. Vorzugsweise liegt die Schub- fläche vollständig in einer Ebene, die die Längsachse des Hülsenelements senkrecht schneidet.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Kapi llaranschlusseinheit wird zum einen erreicht, dass auf das Dichtelement ein hohe Schubkraft ausgeübt werden kann, ohne dass dieses nach radial außen ausweichen kann, da es von dem Hülsenelement umgeben ist. Durch die Verpressung bei einem Anziehen von Anschlusselement und Gegenelement wird das Dichtelement also vor allem nach radial innen, gegen die Kapi llare, und nach radial außen, gegen das Hülsenelement, gedrückt wodurch eine optimale Dichtung erreicht wird, die Toträume bzw. Dichtraum-Toleranzfelder vermeidet. Ein Durch die relative Verschieb- lichkeit des Hülsenelements gegenüber dem Dichtelement, kann sich diese Materialverdrängung des Dichtelements im Bereich seiner Außenmantelfläche großflächig verteilen. Das metallische Hülsenelement übernimmt dabei ebenfalls eine Dichtfunktion in dem es mit seiner freien Stirnseite an eine Dichtfläche im Gegenelement anlegbar ist. Gleichzeitig ist es nach einem Lösen der Verbindung von Anschlusselement und Gegenelement möglich, das Hülsenelement von dem Dichtelement herunterzuschieben, um das Dichtelement auf mögliche Rissbildungen hin in Augenschein zu nehmen. Beschädigte Dichtungen und somit nicht mehr verwendbare Kapillaranschlusseinheiten können somit leicht erkannt und ausgesondert werden.

In einer vorteilhaften Fortbi ldung der Erfindung ist das Dichtelement mit der Kapi llare stoffschlüssig und fest verbunden, wodurch eine optimale Abdichtung zur Kapillare erzielt wird.

Vortei lhaft besteht das Dichtelement aus wenigstens einem Material der Gruppe beinhaltend Fluorkunststoffe, Polyaryletherketone (PAEK), Mischungen aus Fluorkunststoffen und Polyaryletherketonen (PAEK), insbesondere ausgewählt aus der Gruppe beinhaltend Polytet- rafluorethylen (PTFE), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polyetherketon (PEK), Polyetheretherke- ton (PEEK), Polyetherketonketon (PEKK), Polyetheretheretherketon (PEEEK), Polyetherketo- netherketonketon (PEKEKK), und Polyetheretherketonetherketon (PEEKEK). Mehrere Materialien der Gruppe können dabei kombiniert werden, z.B. in dem das Dichtelement in Schichten ausgebi ldet ist, wobei z.B. unter Druck besonders fließfähiges Material radial außen und innen und weniger fließfähiges Material in einem Kernbereich des Dichtelements verwendet wird. Polyetherketon (PEK), Polyetheretherketon (PEEK) und Polyetherketonketon (PEKK) werden bevorzugt verwendet, wobei Polyetheretherketon (PEEK) am meisten bevorzugt wird. Das Dichtelement aus PEEK oder einem anderen vorgenannten Material kann z.B. auf die Kapillare aufgespritzt sein. In einer günstigen Ausgestaltung der Erfi ndung ist die zweite Schubfläche des Hülsenelements als Kreisringfläche ausgebildet ist, wobei ein Querschnitts-Radius r QS = rs - ,,™ der zweiten Schubfläche (1 5.2) und ein maximaler Querschnitts-Radius rQ H = r H - n,™,, des Hülsenelements (14) mindestens im Verhältnis TQH : TQS von 1 ,5:1 stehen und wobei n, m in der minimale Innenradius des Hülsenelements ist, r s der Außenradius der zweiten Schubfläche ist und rn der Außenradius des Hülsenelements ist. Hierdurch wird eine gute Schubübertragung vom Hülsenelement auf das Dichtelement gewährleistet. Vorzugsweise liegt das Verhältnis r QH : r Q s im Bereich von 1 ,5:1 bis 1 ,75:1 . Weiter vorteilhaft ist es, wenn die Kapillare zumindest im Endabschnitt der Kapi llare, mehr- schalig, bzw. aus mehreren konzentrischen Schichten, vorzugsweise zweischal ig, bzw. aus zwei konzentrischen Schichten, ausgebi ldet ist. Durch diese Ausgestaltung der Kapi l lare können die Materialeigenschaften von zwei oder mehreren Material ien in der Kapi llare mit- einander kombiniert werden. So könnte z. B. eine innere Schicht oder Schale der Kapi llare aus einem diffusionsresistenten aber ggf. weniger elastischen Material bestehen, während ei ne zweite äußere Schale oder Schicht aus ei nem elastischeren Material ausgebi ldet ist.

Vortei lhaft ist ei ne innere Schale der Kapi llare aus einem Material der Gruppe bei nhaltend Glas, insbesondere fused Si l ica, thermoplastisches Material, wie z.B. PEEK, Metall und Keramik gebi ldet. Als Kerami k können Vol l- oder Tei lkeramiken Verwendung finden. Die Keramik kann aus einem oder mehreren Materialien ausgewählt aus der Gruppe beinhaltend Carbide, N itride und/oder Oxide (oder anderen) bestehen oder eine Kerami k eines oder mehrerer Elemente ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bor, Aluminium, Si l izium, Germanium, Zirkonium, Cer, Seltene Erden (oder anderen) sei n. Das Keramikmaterial ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Si l iziumcarbid, Si liziumnitrid, Si liziumoxid, Zi rkoniumoxid, Zirkoniumcarbid, Titanoxid, Aluminiumoxid, Titancarbid und Komposite und/oder Gemischen davon. Ei ne äußere Schale ist z. B aus ei nem Material der Gruppe bei nhaltend thermoplastisches Material, wie z.B. PEEK, Metal l, i nsbesondere Edel- stahl oder Titan gebildet. Als thermoplastisches Material der inneren Schale und der äußeren Schale kommen Fluorkunststoffe, Polyaryletherketone (PAEK), Mischungen aus Fluorkunststoffen und Polyaryletherketonen (PAEK), insbesondere ausgewählt aus der Gruppe beinhaltend Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyvinyl idenfluorid (PVDF), Polyetherketon (PEK), Polyetheretherketon (PEEK), Polyetherketonketon (PEKK), Polyetheretheretherketon (PEEEK), Polyetherketonetherketonketon (PEKEKK), und Polyetheretherketonetherketon (PEEKEK) i n Betracht.

Unter fused Si lica wird dabei Kieselglas (rei nes Sil iziumdioxid) verstanden, das durch Schmelzen von Quarz (kristall inem Si l iziumdioxid), bei Temperaturen über 1 705 Grad Cel- sius mit ansch ließender Abkühlung erhalten wird.

Vorzugsweise weist die Kapi l lare, bspw. über i hre gesamte Länge, zumindest aber im Endabschnitt der Kapi l lare, ei nen im Wesentl ichen gleichbleibenden Innendurchmesser auf. Der Innendurchmesser der Kapillare ist bevorzugt nicht verengt, zumindest im Bereich des Endabschnitt der Kapillare, insbesondere bei mehrschaliger (bspw. zweischal iger) Ausführung der Kapillare oder deren Endabschnitts. So weist die Kapi llaranschlusseinheit vorzugsweise keine Bauteile auf, die den Innendurchmesser der Kapillare (bzw. den Durchfluss- räum) bspw. im Bereich des Endabschnitt der Kapillare verengen. Es ist auch bevorzugt, dass die Kapillare, insbesondere im Bereich des wenigstens einen Endabschnitts, keine Verengungen ihres Innendurchmessers, bspw. durch Ausstülpungen (der Kapillarwände) oder Einsätze, aufweist. Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Kapillaranschlusseinheit keinen (röhrenförmigen) Kapillareinsatz mit ringförmigem Abschluss (am Ende der Kapi llare) aufweist. Mit anderen Worten, die Kapillaranschlusseinheit weist vorzugsweise (am Ende der Kapillare) keinen (röhrenförmigen) Kapi llareinsatz auf, insbesondere keinen (röhrenförmigen) Kapi llareinsatz mit ringförmigem Abschluss. Derartige Kapillareinsätze dienen insbesondere dem Abschluss des Kapillarendes. In der Regel werden solche Kapillareinsätze zumindest tei lweise (z.B. mit ihrem „Stamm" (Röhre)) in die Kapillare eingeführt, wodurch sich bspw. eine Verengung des Durchflussraumes ergibt. Derartige Kapi llareinsätze sind bspw. aus der US-Patentschrift US 5,669,637 bekannt. In diesem Sinne ist das Kapi llarende der erfindungsgemäßen Kapillaranschlusseinheit besonders bevorzugt „einstückig" ausgeführt (d.h. ohne zusätzliches „Abschlussstück" wie bspw. ein (röhrenförmiger) Kapi llareinsatz mit ringförmigem Abschluss).

In einer günstigen Weiterbildung der Erfindung ist radial außen an der Kapillare in einem Bereich direkt angrenzend an das Dichtelement zum Anschlusselement hin ein stationäres Sicherungselement angeordnet, das mit der Kapillare stoffschlüssig verbunden ist und mit dem Dichtelement über eine Verzahnung stoff- und formschlüssig verbunden ist. Das Sicherungselement verhindert dabei ein Abdrehen des Dichtelements von der Kapillare, für den Fal l das Rotationskräfte auf das Dichtelement einwirken. Das stationären Sicherungselement ist vorteilhaft aus einem Metall, insbesondere einem Stahl gefertigt. Weiter vortei lhaft ist das Sicherungselement ring- oder hülsenförmig ausgebildet und umfängt die Kapillare bereichsweise. Durch diese Ausgestaltung weist das Siehe- rungselement eine hohe Festigkeit auf und Schubkräfte können aufgrund der Ringform gleichmäßig vom Sicherungselement aufgenommen werden.

Weiter vorteilhaft kann die radial innenliegende zweite Schubfläche des Hülsenelements vermittelt über das stationäre Hülsenelement mit dem Dichtelement zur Übertragung der Schubkraft des Anschlusselements zusammenwirken. D.h. die Schubkraft wird mittels des Sicherungselements auf das Dichtelement übertragen. Bei einer Ausgestaltung des Sicherungselements und des Hülsenelements aus Metall, insbesondere aus Stahl bzw. aus Edelstahl, wird die Schubkraft dabei zwischen zwei Elementen mit im Wesentlichen gleicher Festigkeit übertragen, wodurch die Kraftübertragung optimiert wird.

Das Anschlusselement kann als (massives) HPLC-Fitting-Element oder als Drehmoment- Fitting oder als Fitting mit Überlastungskupplung ausgebildet sein. Bevorzugt handelt es sich um ein Fitting mit einem Ratschencharakter und damit ratschenartiger Funktion.

In einer weiteren günstigen Weiterbildung der Erfindung ist das Anschlusselement auf der Kapillare begrenzt verschiebbar geführt ist, wobei die Verschiebbarkeit des Anschlusselements auf der Kapillare durch ein mit der Kapillare ortsfest verbundenes Stoppelement begrenzt ist, wodurch die Handhabung der Kapillaranschlusseinheit erleichtert wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig.1 : eine erfindungsgemäße Kapillaranschlusseinheit;

Fig.2: die Kapillaranschlusseinheit aus Fig.1 im Längsschnitt;

Fig.3: die Kapillaranschlusseinheit aus Fig.1 im Längsschnitt mit relativ zu einander verschobenen Bauteilen;

Fig.4: eine Detailansicht der Kapillaranschlusseinheit gemäß der Markierung IV aus Fig.

2; Fig.5: eine Detailansicht des Dichtelements und des Sicherungselements der Kapillaranschlusseinheit aus Fig.1;

Fig.6: die Kapillaranschlusseinheit im mit einem Gegenelement verbundenen Zustand im

Längsschnitt;

Fig.7: eine weitere erfindungsgemäße Kapillaranschlusseinheit im Längsschnitt;

Fig.8: eine Detailansicht der Kapillaranschlusseinheit gemäß der Markierung VIII aus Fig.

7;

Fig.9: eine Detailansicht des Dichtelements und des Sicherungselements der Kapillaranschlusseinheit aus Fig.7;

Fig.10: eine Detailansicht des Dichtelements und des Sicherungselements der Kapillaranschlusseinheit aus Fig.7 im Längsschnitt;

Fig.11 : eine weitere erfindungsgemäße Kapillaranschlusseinheit im Längsschnitt;

Fig.12: eine Detailansicht der Kapillaranschlusseinheit gemäß der Markierung XII aus Fig.

11;

Fig.13: eine weitere Kapillaranschlusseinheit im Längsschnitt mit relativ zu einander verschobenen Bauteilen;

Fig.14: die Kapillaranschlusseinheit aus Fig.13 im Längsschnitt;

Fig.15: eine weitere erfindungsgemäße Kapillaranschlusseinheit im Längsschnitt;

Fig.16: eine Detailansicht der Kapillaranschlusseinheit gemäß der Markierung XVI aus Fig.

15. In den Figuren 1 bis 6 ist eine erste erfindungsgemäße Kapillaranschlusseinheit 1 0 dargestellt. Die Kapi llaranschlusseinheit 1 0 umfasst ein Anschlusselement 1 1 , das einen Betätigungsabschnitt 1 1 .1 und ein Gewinde 18 aufweist, wobei das Anschlusselement 1 1 eine axiale Durchführung 1 2 für eine Kapillare 20 aufweist. Das Anschlusselement 1 1 ist an ei- nem Endabschnitt 23 einer Kapillare 20 angeordnet und dabei auf der Kapi llare 20 verschieblich geführt. Ferner ist das Anschlusselement 1 1 gegenüber der Kapillare 20 auch frei drehbar, wobei die Kapillare 20 die Rotationsachse bi ldet. Die Verschiebbarkeit des Anschlusselements 1 1 auf der Kapillare 20 ist durch ein mit der Kapillare 20 ortsfest verbundenes Stoppelement 26 begrenzt.

Im Bereich eines freien Endes 24 der Kapil lare 20 ist umfänglich um die Kapi llare 20 herum ein Dichtelement 1 3 aus einem elastischen Material, insbesondere einem elastischen Kunststoffmaterial, insbesondere einem Thermoplast wie z.B. einem oder mehreren Materialien der Gruppe beinhaltend Fluorkunststoffe, Polyaryletherketone (PAEK), Mischungen aus Flu- orkunststoffen und Polyaryletherketonen (PAEK), insbesondere ausgewählt aus der Gruppe beinhaltend Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polyetherketon (PEK), Polyetheretherketon (PEEK), Polyetherketonketon (PEKK), Polyetheretheretherketon (PEEEK), Polyetherketonetherketonketon (PEKEKK), und Polyetheretherketonetherketon (PEEKEK), bevorzugt Polyetherketon (PEK), Polyetheretherketon (PEEK) und Polyetherketon- keton (PEKK), und am meisten bevorzugt Polyetheretherketon (PEEK), angeordnet und stoffschlüssig mit der Kapi llare 20 fest verbunden. Die Kapi llare 20 ist dabei vorliegend zwei- schalig ausgebildet und weist eine Innenkapi llare oder erste Schale 21 und eine Außenkapillare oder zweite Schale 22 auf, die miteinander verbunden sind (z.B. stoffschlüssig oder kraftschlüssig), wobei die Innenkapillare z.B. aus einem Thermoplasten, aus Glas bzw. fu- sed Si lica, Metall, wie z.B. Edelstahl oder Titan, oder Keramik gebildet ist. Die Außenkapi llare oder zweite Schale 22 ist z.B. als Edelstahl- oder Titanrohr ausgebildet, das kraft- oder stoffschlüssig mit der Innenkapillare verbunden ist. Alternativ könnte die zweite Schale 22 auch aus einem Thermoplasten gebildet sein. Als Thermoplasten für die Kapil larschalen kommen, wie auch beim Dichtelement 1 3, ein oder mehrere Materialien der Gruppe beinhaltend Fluorkunststoffe, Polyaryletherketone (PAEK), Mischungen aus Fluorkunststoffen und Polyaryletherketonen (PAEK), insbesondere ausgewählt aus der Gruppe beinhaltend Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polyetherketon (PEK), Polyetheretherketon (PEEK), Polyetherketonketon (PEKK), Polyetheretheretherketon (PEEEK), Polyetherketonetherketonketon (PEKEKK), und Polyethe- retherketonetherketon (PEEKEK), bevorzugt Polyetherketon (PEK), Polyetheretherketon (PEEK) und Polyetherketonketon (PEKK) in Frage.

Als Keramik können Voll- oder Teilkeramiken Verwendung finden. Die Keramik kann aus einem oder mehreren Materialien ausgewählt aus der Gruppe beinhaltend Carbide, Nitride und/oder Oxide (oder anderen) bestehen oder eine Keramik eines oder mehrerer Elemente ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bor, Aluminium, Silizium, Germanium, Zirkoni- um, Cer, Seltene Erden (oder anderen) sein. Das Keramikmaterial ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Si liziumcarbid, Siliziumnitrid, Siliziumoxid, Zirkoniumoxid, Zirkoniumcarbid, Titanoxid, Aluminiumoxid, Titancarbid und Komposite und/oder Gemischen davon. Unter fused Si lica wird dabei Kieselglas (reines Siliziumdioxid) verstanden, das durch Schmelzen von Quarz (kristallinem Si liziumdioxid), bei Temperaturen über 1 705 Grad Celsius mit anschließender Abkühlung erhalten wird. Die erkaltete Schmelze ist amorph, also ungeordnet. Durch das Einhalten bestimmter Temperaturen lassen sich Kieselgläser mit hoher Transparenz und sehr wenigen OH-Gruppen erzeugen - letzteres ist von Vorteil, wenn eine Adsorption bestimmter Moleküle auf der Oberfläche unerwünscht ist, z.B. bei GC und HPLC Anwendungen.

Die hohe chemische Inertheit, die große Temperaturbeständigkeit und die Transparenz sowie das sich dünnste Kapi llaren aus fused Silica herstellen lassen ist dabei äusserst vorteil- haft.

In der vorliegenden Ausführungsform der Kapi llaranschlusseinheit 1 0 überragt die Innenkapillare 21 zum freien Ende 24 der Kapillare 20 hin die Außenkapil lare 22 z.B. um einige zehntel Mil limeter bis hin zu mehreren Mi llimetern. Das Dichtelement 1 3 ist in diesem Endbereich am freien Ende 24 der Kapil lare 20 direkt mit der Innenkapillare 21 stoffschlüssig verbunden. Im rückwärtigen Bereich ist das Dichtelement 1 3 auch mit der Außenkapillare 22 stoffschlüssig verbunden, z.B. verklebt oder verschweißt. In axialer Richtung einer Längsachse L der Kapi llaranschlusseinheit 1 0 weg vom freien Ende 24 der Kapi llare 20 schließt sich an das Dichtelement 1 3 ein Sicherungselement 1 6 in Form einer metallischen Hülse, die fest mit der Außenkapillare 22 verbunden ist, an das Dichtelement 1 3 an. Die feste Verbindung zwischen der z.B. metallischen Außenkapillare 22 und dem Sicherungselement 1 6 aus Metall erfolgt z.B. durch Verschweißen oder Verlöten oder auch durch Verkleben beider Tei le miteinander. An dem Sicherungselement 1 6 ist wenigstens ein Zahn 1 7.1 ausgebildet, der zusammen mit Gegenzähnen des Dichtelements eine Verzahnung 1 7 ausbildet, wobei die Zähne 1 7.1 am Sicherungselement 1 6 Hinterschnitte 1 7.2 ausbilden, um neben einer guten stoffschlüssigen Verbindung mit dem Dichtelement 13 auch eine formschlüssige mechanische Verbindung mit dem Dichtelement 1 3 herzustellen. Über das Sicherungselement 1 6 wird eine Drehsicherung des Dichtelements 1 3 gegenüber der Kapi l- lare 20 hergestellt.

Die Kapillaranschlusseinheit 1 0 weist ferner noch ein metallisches Hülsenelement 1 4 auf, welches das Dichtelement 1 3 zumindest bereichsweise radial außen umgibt und welches kreiszylindrisch ausgebildet ist. Das metallische Hülsenelement 1 4 weist ein erstes, dem Anschlusselement 1 1 zugewandtes Ende 1 4.1 und ein zweites dem Anschlusselement 1 1 abgewandtes Ende 1 4.2 auf. Ausgehend von seinem zweiten Ende 14.2 weist das Hülsenelement 1 4 einen dem Anschlusselement 1 1 abgewandten kreiszylindrischen Aufnahmebereich 14.3 für das Dichtelement 1 3 und das Sicherungselement 1 6 auf. Ein Innendurchmesser di H des Hülsenelements 14 im Aufnahmebereich 14.3 ist mindestens so groß wie der Außendurchmesser d a D des Dichtelements 1 3, so dass sich das Dichtelement 1 3 und das Sicherungselement 1 6, welches den gleichen Außendurchmesser wie das Dichtelement 1 3 aufweist, gut in den Aufnahmebereich 14.3 des Hülsenelements hineinbewegen lässt. Gleichzeitig ist der Innendurchmesser d iH des Hülsenelements 14 im Aufnahmebereich 1 4.3 aber höchstens 5/1 00 mm größer als der Außendurchmesser d a D des Dichtelements 1 3, so dass das Dichtelement 1 3, wenn es gestaucht wird, sich dichtend an das Hülsenelement 1 4 anlegen kann. Das Hülsenelement 1 4 ist dabei sowohl gegenüber dem Anschlusselement 1 1 als auch gegenüber der Kapillare 20 und damit ebenfalls gegenüber dem Dichtelement 1 3 axial verschieblich geführt. Das Anschlusselement 1 1 ist relativ zum Hülsenelement 1 4 verdrehbar. Das Sicherungselement 1 6 kann vollständig in den Aufnahmebereich 1 4.3 ein- geführt werden, wie aus den Figuren 1 , 2, 3, 4 und 6 ersichtlich. Das Dichtelement 1 3 kann ebenfalls im Wesentlichen vol lständig in den Aufnahmebereich 14.3 eingeschoben werden, wobei im Wesentl ichen bedeutet, dass gegebenenfal ls einige hundertstel Millimeter des - Dichtelements 13 das zweite Ende 1 4.2 des Hülsenelements 1 4 noch überragen können. Vorliegend weist das Anschlusselement 1 1 noch eine kreiszylindrische Aufnahme in Form eines Sacklochs 1 9 auf. Das Hülsenelement 14 kann zumindest teilweise in dem Sackloch 1 9 bzw. der Aufnahme im Anschlusselement 1 1 aufgenommen werden. Es liegt dann mit seinem dem Anschlusselement 1 1 zugewandten ersten Ende 14.1 an einer Anschlagfläche 1 9.1 des Anschlusselements 1 1 an. Das erste Ende 14.1 des Hülsenelements 14 weist dabei eine erste Schubfläche 1 5.1 auf, auf die eine Schubkraft F von der Anschlagfläche 1 9.1 auf das Hülsenelement 14 übertragen werden kann, wenn die Kapillaranschlusseinheit 1 0, wie in Fig. 6 dargestellt, in ein Gegenelement 30 eingeschraubt wird zur Herstel lung einer Flu- idverbindung zwischen dem Gegenelement 30 und der Kapil laranschlusseinheit 1 0. Zur Herstellung einer solchen Schraubverbindung weist das Gegenelement 30 ein Gegengewinde 38 auf, das mit dem Gewinde 1 8 des Anschlusselements 1 1 in Eingriff bringbar ist.

Das Hülsenelement 14 weist ferner noch eine radial innenliegende zweite Schubfläche 1 5.2 auf, die von dem, dem Anschlusselement 1 1 abgewandten zweiten Ende 14.2 axial beab- standet ist. Über diese Schubfläche 1 5.2 kann die Schubkraft F, welche vom Anschlusselement 1 1 bei Einschrauben in das Gegenelement 30 auf das Hülsenelement 14 ausgeübt wird, an das Dichtelement 1 3 weitergegeben werden. Diese Weiterleitung erfolgt dabei in der vorliegenden Ausführungsform vermittelt über das Sicherungselement 1 6, welches mit dem Dichtelement 1 3 verzahnt ist. Aufgrund der auf das Dichtelement 1 3 übertragenen Schubkraft F des Anschlusselements 1 1 wird dieses beim Einschrauben der Kapillaranschlusseinheit 1 0 in das Gegenelement 30 gegen eine Dichtfläche 34 im Aufnahmeraum 32 des Gegenelements 30 gepresst, wobei gegebenenfalls verdrängtes Material des Dichtelements 30 in den Aufnahmebereich 14.3 im Hülsenelement 1 4 hineingedrückt wird. Totwasserräume im Anlagebereich der Kapillare 20 mit dem Kapillarkanal 25 an den Kanal 35 des Gegenelements 30 werden dabei zuverlässig vermieden. Ferner kann die Dichtung 1 3 mit hoher Kraft an die Dichtungsfläche 34 des Gegenelements 30 angedrückt werden, so dass auch mit Hochdruck geführte Fluide von der Kapi llaranschlusseinheit 10 sicher an das Gegenelement 30 und den dortigen Kanal 35 überführt werden können. Ein Querschnitts-Radius r QS = r s - r,,min der zweiten Schubfläche 1 5.2 und ein maximaler Querschnitts-Radius rQ H = r H - η,ηι,η des Hülsenelements 1 4 stehen dabei mindestens in einem Verhältnis rQH : TQS von 1 ,5:1 . Dabei ist η,ηιίη der minimale Innenradius des Hülsenele- ments 14, rs der Außenradius der zweiten Schubfläche 1 5.2 und r H der Außenradius des Hülsenelements 14 (vergl. Fig. 4).

In den Figuren 7 bis 1 0 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kapillar- anschlusseinheit 1 0 dargestellt. Diese unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen Kapillaranschlusseinheit gemäß den Figuren 1 bis 6 dadurch, dass das Dichtelement 1 3 nicht nur mit dem Sicherungselement 1 6 verzahnt ist (siehe Verzahnung 1 7 in den Figuren 8 bis 10), sondern auch dadurch, dass das Dichtelement 1 3 das Sicherungselement 1 6 entlang seiner axialen Länge vollständig umschließt, so dass das Dichtelement 1 3 mit seiner im Aufnahmeraum 14.3 des Hülsenelements 14 liegenden Ende bzw. seiner dort befindlichen Stirnfläche an der zweiten Schubfläche 1 5.2 des metallischen Hülsenelements 1 4 anliegt. Ansonsten entspricht die hier dargestellt Ausführungsform der Kapi llaranschlusseinheit 1 0 der vorbeschriebenen Kapillaranschlusseinheit 1 0 gemäß den Figuren 1 bis 6, so dass bzgl. hier nicht erwähnter Bezugszeichen und Merkmale vollumfänglich Bezug genommen wird auf die vorgehende Beschreibung zu den Figuren 1 bis 6.

In den Figuren 1 1 und 12 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kapi llaranschlusseinheit 10 wiedergegeben. Diese unterscheidet sich von der in den Figuren 1 bis 6 dargestel lten Ausführungsform einer Kapillaranschlusseinheit 1 0 dadurch, dass die Innenkapi llare bzw. erste Schale 21 der Kapillare 20 als Glaskapillare ausgebildet ist, während die Außenkapillare bzw. zweite Schale 22 der Kapillare 20 aus einem Thermoplasten, z.B. PEEK gebildet ist. Ferner ist bei dieser Ausführungsform einer Kapillaranschlusseinheit 1 0 nur ein Dichtelement 1 3 und kei n zusätzliches Sicherungselement im Aufnahmeraum 14.3 des metallischen Hülsenelements 1 4 angeordnet. Dieses Dichtelement 1 3 aus einem thermoplastischen Material, z.B. PEEK ist mit der Außenkapi llare 22 aus dem thermoplastischen Material, wie z.B. PEEK stoffschlüssig verbunden, z.B. mit dieser vollflächig verschweißt. Wie auch bei der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 bis 6 und der Ausführungsform gemäß den Figuren 7 bis 1 0 ist auch hier das Hülsenelement 1 4 axial verschieblich gegenüber dem Anschlusselement 1 1 und ist das Dichtelement 1 3 mit der Kapillare 20 axial verschieblich gegenüber dem Hülsenelement 14. Im Weiteren entspricht die hier dargestellte Ausführungsform der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 bis 6 auf deren Beschreibung bzgl. hier nicht erwähnter Bezugszeichen und Merkmale vollumfänglich Bezug genommen wird. In den Figuren 1 3 und 14 ist eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform einer Kapillaranschlusseinheit 1 0 dargestellt. Diese unterscheidet sich dadurch von der in den Figuren 1 bis 6 dargestellten Kapi llaranschlusseinheit, dass hier die Kapillare 20 nicht mehrschalig ausgebildet ist und nur aus einem Material besteht. Vorliegend ist die Kapillare gänzlich aus Edelstahl geformt, sie könnte aber alternativ auch aus einem Thermoplasten, z.B. PEEK oder aus Glas gefertigt sein. Das Dichtelement 1 3 besteht vorliegend aus einem Thermoplasten, z.B. PEEK und ist mittels der Verzahnung 1 7 wiederum mit dem Sicherungselement 1 6 verzahnt, wie dies auch bei der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 6 der Fall ist. Wegen weiterer hier nicht erwähnter Bezugszeichen und Merkmale dieser Ausführungsform der Kapillaranschlusseinheit 1 0 wird vollumfänglich auf die vorhergehende Beschreibung zur Ausführungsform gemäß den Figuren 1 bis 6 verwiesen.

In den Figuren 1 5 und 1 6 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kapi l- laranschlusseinheit 1 0 wiedergegeben, die sich dadurch von der in den Figuren 1 1 und 1 2 dargestellten Ausführungsform unterscheidet, dass das Hülsenelement 14 nicht in einem Sackloch des Anschlusselements 1 1 aufgenommen ist, sondern dass das Hülsenelement 14 eine dem Anschlusselement 1 1 zugewandte radialumfängliche flanschartige Verbreiterung 14.4 aufweist, wodurch eine großflächige erste Schubfläche 1 5.1 am Hülsenelement 14 erzeugt ist. Diese kann großflächig an der Anschlagfläche 1 9.1 des Anschlusselements 1 1 in Anlage gebracht werden, wobei die Anschlagfläche 1 9.1 in dieser Ausführungsform der Kapi llaranschlusseinheit 10 durch eine Stirnfläche des Anschlusselements 1 1 gebildet wird. Die Kapillare 20 ist in dieser Ausführungsform zweischalig ausgebi ldet und weist wiederum eine Innenkapillare aus Glas, einem Thermoplasten, z.B. PEEK oder Metall, z.B. Edelstahl oder Titan, auf. Die Außenkapi llare 22 ist aus einem Thermoplasten, z.B. aus PEEK gefertigt, wobei das Dichtelement 1 3, welches ebenfalls aus einem Thermoplasten, z.B. PEEK besteht, stoffschlüssig mit der Außenkapillare 22 verbunden ist, z.B. mit dieser verschweißt ist. Die Kapi llare 20 mit dem daran angeordneten Dichtelement 1 3 ist wiederum gegenüber dem Hülsenelement 1 4 (begrenzt) verschieblich und das Hülsenelement 1 4 begrenzt (verschieb- lieh) gegenüber dem Anschlusselement 1 1 . Es bleibt anzumerken, dass anstelle einer mehr- schaligen Kapi llare auch in dieser Ausführungsform eine einschalige Kapi llare, z.B. aus einem Thermoplasten, wie z.B. PEEK, Glas, Metall, z.B. Edelstahl oder Titan, oder einer der vorbeschriebenen Keramiken verwendet werden kann. Wegen weiterer hier nicht explizit erwähnter Bezugszeichen und Merkmale wird verwiesen auf die vorhergehende Beschreibung zu den Figuren 1 bis 6 und 1 1 bis 12.

Bezugszeichenliste

10 Kapillaranschlusseinheit

11 Anschlusselement

11.1 Betätigungsabschnitte

12 axiale Durchführung

13 Dichtelement

14 metallisches Hülsenelement

14.1 erstes Ende

14.2 zweites Ende

14.3 Aufnahmebereich (für das Dichtelement)

14.4 flanschartige Verbreiterung

15.1 erste Schubfläche

15.2 zweite Schubfläche

16 Sicherungselement

17 Verzahnung

17.1 Zähne

17.2 Hinterschnitte

18 Gewinde

19 Sackloch

19.1 Anschlagfläche

20 Kapillare

21 erste Schale (Innenkapillare)

22 zweite Schale (Außenkapillare)

23 Endabschnitt

24 freies Ende

25 Kapillarkanal

26 Stoppelement

30 Gegenelement

32 Aufnahmeraum

34 Dichtfläche

35 Kanal

38 Gegengewinde Schubkraft

Längsachse (der Kapi llaranschlusseinheit)