DE1498979C

DE1498979C - Valve for a device for dividing organic cells

Info

Publication number: DE1498979C
Authority: DE
Inventors: Josef Norwalk Filz Charles Joseph Weston Conn Blum (V St A )
Original assignee: Ivan Sorvall Ine , Norwalk, Conn (V St A)
Publication date: 1971-08-26

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil für eine Vorrichtung zum Zerteilen organischer Zellen, in welchem eine unter Druck stehende, die Zellen enthaltende Suspension entspannbar ist, mit einem Ventilkörper zum Einstellen und Verschließen der wirksamen Querschnittsfläche des Ventils und mit Leitungen zum Zuführen eines Kühlmediums auf der Entspannungsseite des Ventils.The invention relates to a valve for a device for dividing organic cells, in which a pressurized one containing the cells Suspension is relaxed, with a valve body for adjusting and closing the effective Cross-sectional area of the valve and with lines for supplying a cooling medium on the expansion side of the valve.

Bei der Expansion der unter hohem Druck stehenden Zellsuspension in dem Ventil platzen die Zellen auf, so daß anschließend das Protoplasma von den Zellwänden getrennt werden kann. Hierbei ist es wichtig, daß die Zellwände nicht zu stark zerstört vverden, da zu fein zerrissene Zellwände nur schwer vom Protoplasma abgetrennt werden können. Auch sind starke Erwärmungen des Materials zu vermeiden, da sich das Protoplasma an den Zellwandtrümmern ansetzt. Es soll also bei diesem Vorgang erreicht werden, daß die Zellvvand in einer für das ■ Protoplasma möglichst schonenden Weise zerteilt wird.When the cell suspension under high pressure expands in the valve, the cells burst so that the protoplasm can then be separated from the cell walls. Here it is It is important that the cell walls are not destroyed too much, as finely torn cell walls are difficult can be separated from the protoplasm. Strong heating of the material must also be avoided, because the protoplasm attaches to the cell wall debris. So it is supposed to be achieved during this process that the cell wall is divided in a manner that is as gentle as possible for the protoplasm will.

Verschiedene Ventilkonstruktionen sind zu diesem Zweck benutzt worden. Nadel- oder Kegelventile erlauben die Expansion durch einen Ringspalt und bieten die Möglichkeit, diesen Ringspalt gut regulieren oder ganz verschließen zu können. Solche Zerteilungsventile sind jedoch nur mit entspannungsseitig angeordneten Ventilkörpern bekannt. Bei dieser Anordnung besteht jedoch der große Nachteil, daß die Zellen nach Durchtritt durch den Ringspalt, der mit großer Geschwindigkeit erfolgt, auf den Ventilkörper auftreffen und dabei zu stark zerstört werden. Außerdem kann das entspannungsseitig zugeführte Kühlmedium, das die Zellen möglichst bald nach der Entspannung erfassen soll, nicht dicht genug an den Ringspalt herangeführt werden. Die Zellwände werden bei diesen Konstruktionen also zu stark zerstört, und das Protoplasma befindet sich zu lange auf erhöhter Temperatur.Various valve designs have been used for this purpose. Allow needle or cone valves the expansion through an annular gap and offer the possibility of regulating this annular gap well or to be able to close it completely. Such dividing valves are, however, only arranged with the expansion side Valve bodies known. However, this arrangement has the major disadvantage that the cells after passing through the annular gap, which takes place at great speed, onto the valve body hit and are too badly destroyed. In addition, the cooling medium supplied on the relaxation side, that should capture the cells as soon as possible after relaxation, not close enough to the Annular gap are brought up. The cell walls are destroyed too much in these constructions, and the protoplasm is too long at an elevated temperature.

Eine andere bekannte Konstruktion besitzt eine lange zylindrische Stange, die als innere Begrenzung des Ringspaltes dient und am Boden eines den Druck auf die Suspension übertragenden Kolbens befestigt ist. Die Stange wird mit der Kolbenbewegung durch eine die äußere Begrenzung des Ringspaltes bildende Düse hindurchgeschoben. Auch in diesem Fall ist der Ringspalt von der Niederdruckseite her schlecht zugänglich. Zudem bietet diese Konstruktion keinerlei Möglichkeit der Regulierung der Spaltbreite während des Betriebes und zum Schließen des Ventils. Zu jeder Veränderung des Spaltes muß die lange zylindrische Stange ausgewechselt und durch eine Stange mit anderem Durchmesser ersetzt werden, wozu die Apparatur zerlegt werden muß. Zum Ermitteln der optimalen Spaltbreite für die Zerteilung eines bestimmten Materials, die durch viele Versuche mit verschiedenen Spaltbreiten ermittelt werden muß, muß die Apparatur daher sehr oft zerlegt werden. Wenn die richtige Spaltbreite gefunden ist, kann mit dieser Vorrichtung nur so lange gearbeitet werden, wie die Spaltbreite konstant bleibt. Durch Abnutzung der Stangen, z. B. durch Fressen in der Düse, kann es notwendig werden, wiederum die Apparatur zu zerlegen und eine neue Stange einzubauen.Another known construction has a long cylindrical rod that acts as an inner limit of the annular gap and attached to the bottom of a piston that transfers the pressure to the suspension is. With the piston movement, the rod is pushed through an outer boundary of the annular gap Nozzle pushed through. In this case too, the annular gap is bad from the low-pressure side accessible. In addition, this construction offers no possibility of regulating the gap width during operation and to close the valve. For every change in the gap, the long cylindrical one must be used Rod exchanged and replaced by a rod with a different diameter, including the Apparatus must be dismantled. To determine the optimal gap width for dividing a particular Material, which must be determined by many tests with different gap widths, must the apparatus must therefore very often be dismantled. When the correct gap width is found, this can be used Device can only be operated as long as the gap width remains constant. By wearing the Rods, e.g. B. by eating in the nozzle, it may be necessary to dismantle the apparatus again and install a new pole.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Ventil der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das eine zu lange Erwärmung der Zellen und eine zu starke Zerstörung der Zellwände vermeidet und während des Betriebes schnell eingestellt oder verschlossen werden kann.The object of the invention is to provide a valve of the type described above, the one Avoid excessive heating of the cells and excessive destruction of the cell walls and during operation can be quickly stopped or closed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß. der Ventilkörper in an sich bekannter Weise auf der Druckseite des Ventils angeordnet ist.This object is achieved according to the invention in that. the valve body in a manner known per se is arranged on the pressure side of the valve.

Durch diese Ausbildung des Ventils können die zerteilten Zellen auf der Entspannungsseite den Ringspalt frei verlassen, ohne dort auf den Ventilkörper aufzuprallen. Dadurch wird die zusätzliche Zerstörung der Zellwände bei diesem Aufprall vermieden und so die anschließende Trennung von Zellwand und Protoplasma verbessert. Das aus dem Ringspalt austretende Material kann außerdem sehr viel früher gekühlt werden als bei den bekannten Konstruktionen, da das Kühlmedium näher an den Ringspalt herangeführt werden kann.This design of the valve allows the divided cells on the expansion side to open the annular gap leave freely without hitting the valve body there. This causes the additional destruction of the cell walls during this impact and thus the subsequent separation of the cell wall and Protoplasm improved. The material emerging from the annular gap can also be cooled much earlier than in the known constructions, since the cooling medium is brought closer to the annular gap can be.

Vorteilhaft ist der Ventilsitz durch die Wandung einer an eine druckseitig angeordnete Ventilkammer in Strömungsrichtung anschließenden düsenartigen Verengung gebildet, in die der als Konus ausgebildete Ventilkörper hineinragt. Auf diese Weise läßt sich der Ringspalt sehr genau einstellen, und es wird eine gute Abdichtung des geschlossenen Ventils erreicht. The valve seat is advantageous through the wall of a valve chamber arranged on the pressure side Formed in the flow direction adjoining nozzle-like constriction, in which the designed as a cone Valve body protrudes. In this way, the annular gap can be set very precisely, and it will a good seal of the closed valve is achieved.

Vorteilhaft ist die Wandung der Ventilkammer mit radial verlaufenden Bohrungen versehen, die in eine die Wandung der Ventilkammer umgebende Ringrille einmünden, in welche eine die Suspension zuführende Druckleitung mündet. Hierdurch wird ein gleichmäßiger Zutritt der Suspension von allen Seiten in die Mischkammer ermöglicht.The wall of the valve chamber is advantageously provided with radially extending bores, which in a the wall of the valve chamber opening into an annular groove, into which a groove feeds the suspension Pressure line opens. This ensures uniform access to the suspension from all sides in the mixing chamber.

Vorteilhaft schließt sich an die düsenartige Verengung in Strömungsrichtung eine sich erweiternde Expansionskammer an. In dieser erweiterten Expansionskammer kann sich die Zellsuspension gut mit dem zugeführten Kühlmedium vermischen, bevor sie weiter abfließt.Advantageously, the nozzle-like constriction is followed by a widening in the direction of flow Expansion chamber on. In this extended expansion chamber, the cell suspension can get along well with the Mix the supplied cooling medium before it continues to flow away.

Vorteilhaft schließt sich an die Expansionskammer in Strömungsrichtung eine Bohrung an, in die das Ende eines Auslaßrohres hineinragt, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Bohrung, und mündet in die Bohrung seitlich eine Zuleitung für das Kühlmedium. Diese Ausbildung der Expansionskammer ermöglicht die besonders gute Vermischung von Suspension mit Kühlmedium während einer gewissen Verweilzeit in der Expansionskammer. The expansion chamber is advantageously adjoined in the direction of flow by a bore into which the The end of an outlet pipe protrudes, the outer diameter of which is smaller than the diameter of the bore, and a feed line for the cooling medium opens into the bore at the side. This training the Expansion chamber enables particularly good mixing of suspension with cooling medium during a certain dwell time in the expansion chamber.

Weiterhin vorteilhaft ist ein durch die Ventilkammer hindurch ragender, mit dem Ventilkörper verbundener Schaft in einer Schraube axial verschiebbar gelagert, in deren äußeres Ende eine Stellschraube eingeschraubt ist, gegen die das äußere Ende des Schaftes anliegt. Diese getrennte Ausbildung von Schaft und Stellschraube ermöglicht eine genauere Herstellung der beiden einzeln angefertigten Teile und eine Führung des Ventilkörpers, da radiale und axiale Führung durch getrennte Teile erfolgt. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigtAlso advantageous is one that protrudes through the valve chamber and is connected to the valve body Shank mounted axially displaceably in a screw, in the outer end of which an adjusting screw is screwed against which the outer end of the shaft rests. This separate training of the shaft and set screw allows more accurate manufacture of the two custom parts and one Guiding of the valve body, since radial and axial guidance is carried out by separate parts. In the drawing an embodiment of the invention is shown schematically. It shows

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch das Ventil,Fig. 1 is a vertical section through the valve,

F i g. 2 einen Schnitt durch einen Teil des Ventils gemäß F i g. 1 in vergrößertem Maßstab,F i g. 2 shows a section through part of the valve according to FIG. 1 on an enlarged scale,

F i g. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 in F i g. 2,F i g. 3 shows a section along line 3-3 in FIG. 2,

F i g. 4 eine schematische Darstellung der gesamten Zerteilungsvorrichtung.F i g. 4 shows a schematic representation of the entire dividing device.

Wie aus F i g. 4 ersichtlich, befindet sich das zu untersuchende Material 11 in einer Vorratsflasche 12.As shown in FIG. 4, the material 11 to be examined is located in a storage bottle 12.

Das Material kann aus Bakterien, Spaltpilzen, Sporen, Viren, Blutzellen od. dgl. in einer Lösung bestehen. Die Lösung ist in der Regel eine Nährlösung, die auch als Transportflüssigkeit dient. In die Flasche 12 ragt ein Ende eines biegsamen Schlauches 13. Das andere Ende des Schlauches ist an den Einlaß eines Einwegventils 14 angeschlossen, das durch eine Steuerstange 16 mit Handrad 17 verstellt werden kann. Die Auslaßseite des Ventils 14 ist durch ein Verbindungsrohr 18 mit der Ansaugseite eines Kornpressors 19 verbunden. Dieser besteht aus einem Zylinder 21, in dessen Bohrung ein Kolben 22 hineinragt, der über eine Kolbenstange 23 mit einem Kolben 24 wesentlich größeren Durchmessers verbunden ist. Der Kolben 24 ist in einem hydraulischen Zylinder 26 gelagert. Wird der Kompressorkolben 22 durch den Kolben 24 aus der Zylinderbohrung 21 herausgezogen, so wird aus der Flasche 12 Material über das Ventil 14 in den Zylinder 21 gesaugt. Drückt dann der Kolben 24 den Kompressorkolben 22 in den Zylinder hinein, wo wird das Material im KoI-ben 21 unter Druck gesetzt und fließt durch ein Rohr 28 in das Expansionsventil 29, das in den F i g. 1 bis 3 dargestellt ist. Von dem Ventil 29 aus gelangen die zerteilten Zellen durch einen Schlauch 31 in ein Flasche 32, in die vorher 100 oder 200 ecm Lösungsmittel eingebracht sind. Aus der Flasche 32 kann die Lösung dann in eine Zentrifuge abgezogen werden, wo die Bestandteile für die weitere Untersuchung physikalisch getrennt werden.The material can consist of bacteria, fungi, spores, viruses, blood cells or the like in a solution. The solution is usually a nutrient solution that also serves as a transport fluid. In the bottle 12 protrudes one end of a flexible hose 13. The other end of the hose is at the inlet of a One-way valve 14 connected, which can be adjusted by a control rod 16 with hand wheel 17 can. The outlet side of the valve 14 is through a connecting pipe 18 with the suction side of a Kornpressors 19 connected. This consists of a cylinder 21, in the bore of which a piston 22 protrudes, which is connected via a piston rod 23 to a piston 24 of substantially larger diameter is. The piston 24 is mounted in a hydraulic cylinder 26. If the compressor piston 22 pulled out of the cylinder bore 21 by the piston 24, the bottle 12 becomes material sucked into the cylinder 21 via the valve 14. Then the piston 24 pushes the compressor piston 22 in into the cylinder, where the material in the piston 21 is pressurized and flows through a pipe 28 into the expansion valve 29, which is shown in FIGS. 1 to 3 is shown. Get from the valve 29 from the divided cells through a tube 31 into a bottle 32, in the previously 100 or 200 ecm solvent are introduced. The solution can then be withdrawn from the bottle 32 into a centrifuge, where the components are physically separated for further investigation.

Durch den Gummistopfen 33 im Hals der Flasche 32, durch den das Rohr 31 hindurchgeführt ist, ragt auch noch ein Entlüftungsrohr 34, das das Füllen der Flasche erleichtert.Through the rubber stopper 33 in the neck of the bottle 32, through which the tube 31 is passed, protrudes also a vent tube 34 which makes it easier to fill the bottle.

Zur Steuerung des hydraulischen Zylinders 26 dient in einem Behälter 36 gespeicherte Hydraulikflüssigkeit. Eine Pumpe 38 saugt über ein Ansaugrohr 37 Flüssigkeit aus dem Behälter 36 an und drückt sie durch ein Rohr 39 und ein Ventil 41, das durch Magnete 42 und 43 in drei verschiedene Stellungen geschaltet werden kann.Hydraulic fluid stored in a container 36 is used to control the hydraulic cylinder 26. A pump 38 sucks liquid from the container 36 via a suction pipe 37 and presses it through a pipe 39 and a valve 41, which are switched into three different positions by magnets 42 and 43 can be.

In der Stellung A des Ventils 41 kann die Flüssigkeit zum Zylinder 26 strömen und auch aus diesem zurückströmen. In der mittleren Stellung B des Ventils 41 wird der Kolben 24 in der jeweiligen Stellung festgehalten. In der linken Stellung C sind die Durchlasse im Ventil über Kreuz geschaltet. In dieser Stellung macht der Kolben 24 in Zylinder 26 die gegenläufige Bewegung.In the position A of the valve 41, the liquid can flow to the cylinder 26 and also flow back out of it. In the middle position B of the valve 41, the piston 24 is held in the respective position. In the left position C, the passages in the valve are cross-connected. In this position, the piston 24 makes the opposite movement in cylinder 26.

In der in F i g. 4 dargestellten Stellung des Ventils 41 strömt hydraulische Flüssigkeit unter Druck durch das Rohr 44, das Filter 46, das Rohr 47 und ein Steuerventil 48, durch das der Durchfluß durch ein Rohr 49 in den Hydraulikzylinder 26 gesteuert wird.In the in F i g. 4, the position of the valve 41 shown flows through hydraulic fluid under pressure the pipe 44, the filter 46, the pipe 47 and a control valve 48 through which the flow through a Pipe 49 in the hydraulic cylinder 26 is controlled.

Mit dem Leitungsrohr 39 ist ein Überdruckrohr 51 verbunden, das in ein Überdruckventil 52 mündet, dessen Regelfunktion durch eine Feder 53 schematisch dargestellt ist und das bei zu hohem Druck Hydraulikflüssigkeit durch ein Auslaßrohr 54 in den Hydraulikbehälter 36 zurücklaufen läßt. Das Regelventil 48 ist ebenfalls mit einem Überlaufrohr 56 versehen. A pressure relief pipe 51 is connected to the pipe 39 and opens into a pressure relief valve 52, the control function of which is shown schematically by a spring 53 and hydraulic fluid at too high a pressure can run back through an outlet pipe 54 into the hydraulic tank 36. The control valve 48 is also provided with an overflow pipe 56.

Das Einleiten von Hydraulikflüssigkeit unter Druck durch das Rohr 49 in den Zylinder 26 bewirkt über den Kolben 24 eine Verschiebung des Kompressorkolbens 22 in den Zylinder 21 hinein. Während dieser Druckperiode fließt aus dem Zylinder 26 Druckflüssigkeit durch eine Rohrleitung 57 und 58 in den Hydraulikbehälter 36 zurück. Durch Verstellung des Ventils 41 in die Stellung C wird erreicht, daß Druckflüssigkeit durch das Rohr 57 in den Zylinder 26 strömt und der Kompressorkolben 22 aus dem Zylinder 21 zurückgezogen wird, wobei über die Leitung 49 Druckflüssigkeit in den Hydraulikbehälter zurückströmen kann. In der Stellung B des Ventils 41 wird kein Druck im hydraulischen Zylinder 26 ausgeübt.The introduction of hydraulic fluid under pressure through the pipe 49 into the cylinder 26 causes the compressor piston 22 to be displaced into the cylinder 21 via the piston 24. During this pressure period, pressure fluid flows back from the cylinder 26 through a pipeline 57 and 58 into the hydraulic tank 36. By moving the valve 41 to position C it is achieved that pressure fluid flows through the pipe 57 into the cylinder 26 and the compressor piston 22 is withdrawn from the cylinder 21, whereby pressure fluid can flow back into the hydraulic tank via the line 49. In the position B of the valve 41, no pressure is exerted in the hydraulic cylinder 26.

Die von der Pumpe durch die Leitung 39 geförderte Druckflüssigkeit strömt über die Rückleitung 58 wieder in den Behälter 36 zurück.The pressure fluid conveyed by the pump through the line 39 flows again via the return line 58 back into the container 36.

Während des Ansaughubes des Kompressorkolbens 22 wird die zu untersuchende Flüssigkeit aus der Vorratsflasche 12 in den Zylinder 21 des Kompressors angesaugt. Während des Druckhubes des Kompressorkolbens 22 wird die angesaugte Flüssigkeit durch das Rohr 28 in das Zerteilungsventil 29During the suction stroke of the compressor piston 22, the liquid to be examined is out the supply bottle 12 is sucked into the cylinder 21 of the compressor. During the pressure stroke of the Compressor piston 22, the sucked liquid through the pipe 28 into the splitting valve 29

. gedruckt. Das Einwegventil 14 verhindert dabei das Zurückdrücken von Flüssigkeit aus dem Kompressor in die Vorratsflasche 12.. printed. The one-way valve 14 prevents liquid from being pushed back out of the compressor into the supply bottle 12.

Eine Kühlvorrichtung dient sowohl zur Kühlung des Kompressors 21 als auch des Zerteilungsventils 29, da in beiden Wärme entsteht. Das Kühlmedium besteht aus trockenem Stickstoff, Luft, Kohlendioxyd oder einem anderen neutralen Medium und wird in einem Vorratstank 61 unter Druck aufbewahrt. In einem Wärmeaustauscher 63 ist eine Kühlschlange 62 vorgesehen, die über Rohre 64 und 65 an eine nicht dargestellte Kühlmaschine angeschlossen ist und ständig von einem kalten Medium, z. B. Freon, durchströmt wird.A cooling device serves to cool both the compressor 21 and the dividing valve 29, since heat is generated in both. The cooling medium consists of dry nitrogen, air and carbon dioxide or another neutral medium and is stored in a storage tank 61 under pressure. In a heat exchanger 63 is a cooling coil 62 is provided, which via pipes 64 and 65 to a non shown cooling machine is connected and constantly from a cold medium, z. B. Freon, flows through will.

Der Stickstoff wird durch ein Rohr 66 und eine Kühlschlange 67 in den Wärmeaustauscher 63 gepumpt und strömt dann gekühlt durch ein Rohr 68 und eine Rohrschlange 69, die um den Kompressor 19 gelegt ist. Nachdem das Stickstoffgas in der Schlange 69 Wärme aufgenommen hat, gelangt es durch ein Rohr 71 in eine zweite Kühlschlange 72 im Wärmeaustauscher 63 und wird wiederum gekühlt. Nunmehr strömt es durch eine Leitung 73 in das Zerteilungsventil 29, wo es an der Austrittsdüse für die Zellen die erforderliche niedrige Temperatur gewährleistet. Von hier gelangt das Stickstoffgas zusammen mit den zerteilten Zellen durch das Rohr 31 in die Flasche 32, auf der es durch das Entlüftungsrohr 34 entweicht.The nitrogen is pumped into the heat exchanger 63 through a pipe 66 and a cooling coil 67 and then flows, cooled, through a pipe 68 and a coil 69 that surround the compressor 19 is laid. After the nitrogen gas in the coil 69 has absorbed heat, it passes through a Tube 71 into a second cooling coil 72 in the heat exchanger 63 and is again cooled. Now it flows through a line 73 into the splitting valve 29, where it is at the outlet nozzle for the cells ensures the required low temperature. From here the nitrogen gas comes along with the divided cells through the tube 31 into the bottle 32, on which it is through the vent tube 34 escapes.

Aus F i g. 1 ist ersichtlich, daß das Zerteilungsventil 29 aus einem Hauptteil 76 besteht, an dessen Oberseite ein Kopfteil 77 durch Bolzen 78 befestigt ist. An der Unterseite des Hauptteils ist eine Bodenplatte 79 durch mehrere Bolzen 81 befestigt. Das Hauptteil 76, das Kopfteil 77 und die Bodenplatte 79 bestehen aus Stahl oder einem ähnlichen Material und können kreisförmigen Querschnitt haben. Der Durchmesser kann 6,5 cm betragen.From Fig. 1 it can be seen that the dividing valve 29 consists of a main part 76, on the upper side of which a head part 77 is fastened by bolts 78 is. A base plate 79 is fastened to the underside of the main part by a plurality of bolts 81. The Main part 76, the head part 77 and the base plate 79 are made of steel or a similar material and can have a circular cross-section. The diameter can be 6.5 cm.

Das Kopfteil 77 ist mit einer senkrechten Mittelbohrung 82 versehen, in die eine hohle lange Schraube 83 eingeschraubt ist, deren oberes Ende sich über die Oberseite des Kopfteils heraus erstreckt. Eine Mittelbohrung 84 der Schraube 83 ist am oberen Ende bei 86 erweitert und mit Innengewinde versehen, in die eine Stellschraube 87 eingeschraubt ist.The head part 77 is provided with a vertical central bore 82 into which a hollow long screw 83 is screwed, the upper end of which extends over the top of the head part out. A center hole 84 of the screw 83 is expanded and internally threaded at the upper end at 86, into the an adjusting screw 87 is screwed in.

Die Mittelbohrung 84 in der langen Schraube 83 nimmt einen langen Schaft 88 auf, der sich durch eine Bohrung 89 im Hauptteil 76 erstreckt, die mit der Bohrung 84 fluchtet. Das untere Ende des Schaftes 88 läuft in einen konischen Ventilkörper 91 aus, des-The central bore 84 in the long screw 83 receives a long shaft 88 which extends through a Bore 89 extends in the main part 76, which is aligned with the bore 84. The lower end of the shaft 88 runs out into a conical valve body 91, des-

sen Funktion weiter unten beschrieben wird. Das obere Ende des Ventilschaftes 88 stößt gegen das untere Ende der Stellschraube 89, durch deren Verstellung eine Abnützung des Ventilkörpers 91 ausgeglichen werden kann.This function is described below. The upper end of the valve stem 88 abuts the lower one End of the adjusting screw 89, through the adjustment of which wear on the valve body 91 is compensated can be.

Am unteren Ende der Bohrung 89 des Hauptteils 76 ist eine erweiterte konzentrische Bohrung 92 vorgesehen. Diese Bohrung 92 mündet unten in eine wesentlich größere konzentrische Bohrung 93, die eine Düsenplatte 94 aufnimmt, die durch die Bodenplatte 79 in ihrer Lage festgehalten wird.At the lower end of the bore 89 of the main part 76, an enlarged concentric bore 92 is provided. This bore 92 opens at the bottom in a much larger concentric bore 93, the a nozzle plate 94 receives which is held by the bottom plate 79 in place.

Die Düsenplatte 94 ist auf der Oberseite mit einer konzentrischen Buchse 96 versehen, die in die Bohrung 92 hineinragt. In der Bohrung 92 ist eine Ringnut 97 vorgesehen zur Aufnahme eines elastischen Dichtungsringes 98. Auf der Oberseite der Buchse 96 ist ein weiterer Dichtungsring 99 in die Bohrung 92 eingebracht, der den Schaft 88 dichtend umgibt. Die Dichtwirkung der Ringe 98 und 99 wird durch die während des Betriebes auftretenden Drücke noch verstärkt.The nozzle plate 94 is provided on the top with a concentric bushing 96 which engages in the bore 92 protrudes. In the bore 92 an annular groove 97 is provided for receiving an elastic one Sealing ring 98. On top of the bushing 96 there is another sealing ring 99 in the bore 92 introduced, which surrounds the shaft 88 in a sealing manner. The sealing effect of the rings 98 and 99 is through the pressures occurring during operation are increased.

Das untere Ende des Schaftes 88 ragt konzentrisch in das Innere der in der Buchse 96 gebildeten Ventilkammer 101 hinein. Der Zwischenraum zwischen der Außenwand des Ventilschaftes und der Innenwand der Ventilkammer 101 ist sehr klein. Die Buchse 96 ist etwa in ihrer Mitte mit radialen Bohrungen 102 versehen, deren äußere versenkten Enden in eine Ringrille 103 im Hauptteil 76 münden. Die Ringrille 103 dient zur Verteilung der in sie eintretenden Flüssigkeit, die durch alle Bohrungen 102 in die Ventilkammer 101 eintreten kann. Die Ringrille 103 steht über eine Druckleitung 104 mit der Gewindebohrung 106 in der Außenwand des Hauptteiles 76 in Verbindung.The lower end of the shaft 88 protrudes concentrically into the interior of the valve chamber 101 formed in the bushing 96. The space between the outer wall of the valve stem and the inner wall of the valve chamber 101 is very small. The bush 96 is provided approximately in its center with radial bores 102, the outer countersunk ends of which open into an annular groove 103 in the main part 76. The annular groove 103 serves to distribute the liquid entering it, which can enter the valve chamber 101 through all the bores 102. The annular groove 103 is connected to the threaded bore 106 in the outer wall of the main part 76 via a pressure line 104.

Da das zu untersuchende Material von dem Kompressor 19 (siehe F i g. 4) unter hohem Druck zum Zerteilungsventil 29 geleitet wird, muß das Rohr 28 entsprechend ausgelegt sein; es hat beispielsweise einen äußeren Durchmesser von etwa 3 mm und einen inneren Durchmesser von etwa 1,5 mm. Das Ende 107 des Rohres 28 ist konisch ausgebildet und paßt in einen konischen Sitz 108 am inneren Ende der Gewindebohrung 106 im Hauptteil 76.Since the material to be examined is supplied by the compressor 19 (see FIG. 4) under high pressure Dividing valve 29 is passed, the pipe 28 must be designed accordingly; it has for example an outer diameter of about 3 mm and an inner diameter of about 1.5 mm. The end 107 of the tube 28 is tapered and fits into a tapered seat 108 at the inner end of the Threaded hole 106 in main part 76.

Um eine gute Abdichtung zwischen dem Rohrende 107 und dem Sitz 108 zu gewährleisten, ist das in die Gewindebohrung hineinragende Ende des Rohres 28 mit Außengewinde versehen, auf das ein mit Innengewinde versehener Ring 109 aufgeschraubt ist. In die Gewindebohrung 106 ist eine Gewindebuchse 111 eingeschraubt, die mit einer konzentrischen Mittelbohrung 112 den Ring 109 überfaßt. Am äußeren Ende der Gewindebohrung 111 ist ein Flanschrand 113 vorgesehen, der das Schrauben der Gewindebuchse erleichtert. Die Schulter 114 am inneren Ende der Bohrung 112 drückt beim Einschrauben der Gewindebuchse 111 gegen die Stirnfläche des Ringes 109 und preßt dadurch das konische Ende 107 des Rohres 28 in den Sitz 108.In order to ensure a good seal between the pipe end 107 and the seat 108, this is in the Threaded bore protruding end of the tube 28 provided with an external thread, onto which an internal thread provided ring 109 is screwed on. A threaded bushing 111 is located in the threaded bore 106 screwed in, which covers the ring 109 with a concentric central bore 112. On the outside At the end of the threaded hole 111, a flange 113 is provided, which is used to screw the threaded bushing facilitated. The shoulder 114 at the inner end of the bore 112 presses when the threaded bushing is screwed in 111 against the end face of the ring 109 and thereby presses the conical end 107 of the tube 28 in seat 108.

Ähnliche druckdichte Verbindungen bestehen zwischen dem Kompressor 19 und den Rohren 18 und 28 und dem Rohr 18 und dem Einwegventil 14.Similar pressure-tight connections exist between the compressor 19 and the tubes 18 and 28 and the tube 18 and the one-way valve 14.

Das untere Ende der Kammer 101 in der Düsenplatte 94 verjüngt sich konisch oder konkav-konisch bis zu einer düsenartigen Verengung 117, von der aus sich der Querschnitt in eine Expansionskammer 118 wieder konisch erweitert. Wird die Schraube 83 gedreht, so bewegt sich das untere Ende des konischen Ventilkörpers 91 in die düsenartige Verengung 117 hinein und legt sich schließlich gegen deren Wandung 116, die als Ventilsitz für den Ventilkörper 91 dient. In dieser Stellung des Ventilkörpers 91 kann keine Flüssigkeit aus der Kammer 101 in die Expansionskammer 118 austreten.The lower end of the chamber 101 in the nozzle plate 94 tapers conically or concavo-conically up to a nozzle-like constriction 117, from which the cross-section extends into an expansion chamber 118 again enlarged conically. If the screw 83 is turned, the lower end of the conical moves Valve body 91 into the nozzle-like constriction 117 and finally lies against its wall 116, which serves as a valve seat for the valve body 91. In this position of the valve body 91 can no liquid can escape from chamber 101 into expansion chamber 118.

An die Expansionskammer 118 schließt sich eine Bohrung 119 in der Bodenplatte 79 an. Seitlich in die Bohrung 119 mündet eine waagerechte ZuleitungA bore 119 in the base plate 79 adjoins the expansion chamber 118. Laterally in the bore 119 opens into a horizontal supply line

ίο 121, in deren erweitertes äußeres Ende 122 ein Anschlußnippel 123 eingesetzt ist. Dieser Nippel dient zum Anschluß der Kühlmittelleitung 73 (siehe Fig. 4); in die Bohrung 119 mündet von unten her ein Anschlußnippel 124, an den der in die Aufnahmeflasche 32 mündende Schlauch 31 angeschlossen ist.ίο 121, in the expanded outer end 122 a connection nipple 123 is inserted. This nipple is used to connect the coolant line 73 (see Fig. 4); into the bore 119 opens from below a connection nipple 124 to which the hose 31 opening into the receiving bottle 32 is connected is.

Der Anschlußnippel 124 weist ein abgesetztes inneres Ende 126 auf, das sich frei in die Bohrung 119 hineinstreckt, so daß eine Verbindung zwischen der Bohrung 119 und der Expansionskammer 118 vorhanden ist.The connection nipple 124 has a stepped inner end 126 which freely extends into the bore 119 extends in, so that a connection between the bore 119 and the expansion chamber 118 is present is.

Das kalte Stickstoffgas strömt durch die waagerechte Bohrung 121 in die Bohrung 119, umströmt das abgesetzte Ende 126 des Nippels 124 und strömt von dort aufwärts in die Expansionskammer 118, so daß die Düse und das untere Ende des Ventilkörpers 91 gekühlt werden.The cold nitrogen gas flows through the horizontal bore 121 into the bore 119, around which it flows the remote end 126 of the nipple 124 and flows from there upward into the expansion chamber 118, so that the nozzle and the lower end of the valve body 91 are cooled.

Wird in der C-Stellung des Kompressorventils 41 das zu untersuchende Material aus der Vorratsflasche 12 in den Kompressor angesaugt und anschließend nach Verstellung des Ventils in die A-Stellung die angesaugte Materialmenge durch den Kompressorkolben 22 unter Druck gesetzt, so wird zunächst der Ventilkörper 91 in der untersten Stellung, d. h. in der Schließstellung gehalten, bis der gewünschte Druck erreicht ist, der an einem Manometer 131 abgelesen werden kann.If the material to be examined is sucked from the storage bottle 12 into the compressor in the C position of the compressor valve 41 and then, after the valve has been moved to the A position, the amount of material sucked in is pressurized by the compressor piston 22, the valve body 91 is first in the lowest position, ie held in the closed position until the desired pressure, which can be read on a manometer 131, is reached.

Wird dann der Schaft 88 vorsichtig durch Drehen der Schraube 83 angehoben und der Ventilkörper 91 vom Ventilsitz 116 abgehoben, so bildet sich ein Spalt in der Größenordnung von wenigen hundertstel Millimetern. Durch diesen ringförmigen Düsenspalt zwischen dem Ventilkörper 91 und der als Ventilsitz dienenden Wandung 116 der düsenartigen Verengung 117 tritt die zu behandelnde Flüssigkeit aus der Kammer 101 aus. Sie erleidet nach Durchtritt durch die düsenartige Verengung 117 eine explosive Entspannung in die Expansionskammer 118 hinein. Unterstützt durch den Fluß des kühlenden Gases bewegen sich die aufgeplatzten Zellen dann unter der Wirkung der Schwerkraft in den Anschlußnippel 124 und das Rohr 31 und gelangen in die Flasche 32.Then the shaft 88 is carefully raised by turning the screw 83 and the valve body 91 lifted from the valve seat 116, a gap of the order of a few hundredths is formed Millimeters. Through this annular nozzle gap between the valve body 91 and the valve seat The wall 116 of the nozzle-like constriction 117 which is used, the liquid to be treated emerges from the chamber 101 off. After passing through the nozzle-like constriction 117, it undergoes an explosive relaxation into the expansion chamber 118. Move with the help of the flow of cooling gas the burst cells then under the action of gravity in the connection nipple 124 and the Tube 31 and enter the bottle 32.

Da große Energien im Kompressor 19 frei werden, wenn im Zylinder 21 das zu untersuchende Material unter Druck gesetzt wird, der beispielsweise 4000 kg/cm² betragen kann, muß die den Kompressor 19 umgebende Kühlschlange 69 die frei werdende Wärme aufnehmen.Since large energies are released in the compressor 19 when the material to be examined is put under pressure in the cylinder 21, which can be, for example, 4000 kg / cm ² , the cooling coil 69 surrounding the compressor 19 must absorb the heat released.

Um die zu untersuchende Substanz bei der Entspannung zu kühlen, muß das kühlende Medium durch die Leitung 71 in den Wärmeaustauscher 63 zur erneuten Kühlung zurückgeführt werden und gelangt dann durch die Leitung 73 und den Einlaßnippel 123 in die Bohrung 119 und von dort in die Expansionskammer 118, in der das kontinuierlich nachströmende kalte Gas die Düse und den Unterteil des Ventilkörpers 91 kühlt. Auf diese Weise wird vermieden, daß das in die Expansionskammer austretendeIn order to cool the substance to be examined during relaxation, the cooling medium must be returned through the line 71 in the heat exchanger 63 for renewed cooling and arrives then through line 73 and inlet nipple 123 into bore 119 and from there into the Expansion chamber 118, in which the continuously flowing cold gas passes through the nozzle and the lower part of the valve body 91 cools. In this way it is avoided that the escaping into the expansion chamber

Material höhere Temperaturen als etwa 10° C erreicht. Material reaches temperatures higher than approx. 10 ° C.

Das im Bereich der Düse austretende Kühlgas mischt sich ständig mit den aufgebrochenen Zellen, die aus der Ventilkammer 101 austreten, und sorgt so für eine gute und gleichmäßige Kühlung.The cooling gas exiting in the area of the nozzle mixes constantly with the broken cells exiting the valve chamber 101 and thus ensures good and uniform cooling.

Wenn der Ventilkörper 91 durch Drehen der Schraube 83 um den Bruchteil einer Umdrehung vom Ventilsitz abgehoben wird und das zu untersuchende Material durch die Düse austritt, entsteht in der Ventilkammer 101 ein Druck, der den Ventilschaft nach oben gegen die Stellschraube 87 drückt und so die gewünschte Lage gegenüber der Schraube 83 sichert.When the valve body 91 is lifted from the valve seat by a fraction of a turn by turning the screw 83 and the material to be examined exits through the nozzle, a pressure arises in the valve chamber 101 which presses the valve stem upwards against the adjusting screw 87 and thus the desired Position opposite the screw 83 secures.

Sollte eine Abnützung des Ventilkörpers 91 oder der als Ventilsitz dienenden Wandung 116 eintreten, so wird die gewünschte relative Lage zwischen dem Schaft 88 und der Schraube 83 durch Verstellung der Stellschraube 87 wiederhergestellt. Da der Schaft 88, der Ventilkörper 91 und der Ventilsitz 116 genau hergestellt sind, ist die etwa entstehende Abnutzung gleichmäßig, so daß ein Nachstellen der Schraube 83 genügt, um die Vorrichtung funktionsfähig zu erhalten. Should the valve body 91 or the wall 116 serving as a valve seat wear, the desired relative position between the shaft 88 and the screw 83 is restored by adjusting the adjusting screw 87. Since the shaft 88, the valve body 91 and the valve seat 116 are manufactured precisely, any wear that occurs is even, so that an readjustment of the screw 83 is sufficient to keep the device functional.

Die gesamte in F i g. 4 dargestellte Einrichtung kann in einem geeigneten Gehäuse untergebracht sein. Soll die Untersuchung bei Ultraviolettbestrahlung oder bei Anwesenheit inaktiver Gase stattfinden, um Bakterien oder Sporen abzutöten und das zu untersuchende Material vor Zersetzung zu bewahren, so kann ein Teil der Vorrichtung in einem besonderen GehäuseThe entire in F i g. 4 shown device can be accommodated in a suitable housing. Should the examination under ultraviolet radiation or in the presence of inactive gases take place to bacteria or to kill spores and to protect the material to be examined from decomposition, so a Part of the device in a special housing

132 untergebracht werden. Dieses Gehäuse schützt auch das Bedienungspersonal, wenn beispielsweise infektiöses Material untersucht werden soll. 132 can be accommodated. This housing also protects the operating personnel when, for example, infectious material is to be examined.

Das Gehäuse 132 kann mit geeigneten dichten Anschlüssen zur Ein- und Abführung des Kühlmediums versehen sein. Die durch die Gehäusewand hindurchgeführte Kolbenstange wird durch eine ManschetteThe housing 132 can be provided with suitable tight connections for introducing and discharging the cooling medium. The piston rod passed through the housing wall is fitted with a sleeve

133 abgedichtet. Schließlich müssen auch dichte Durchführungen vorgesehen sein, um das Einwegventil 14 und die Schraube 83 des Ventils 29 betätigen zu können. Solche dichten Durchführungen schützen nicht nur die außenliegenden Teile der Anlage vor Verunreinigung, sondern verhindern auch das Austreten von ansteckenden und giftigen Bestandteilen in die Atmosphäre des Laboratoriums. 133 sealed. Finally, tight passages must also be provided in order to be able to actuate the one-way valve 14 and the screw 83 of the valve 29. Such tight bushings not only protect the external parts of the system from contamination, but also prevent infectious and toxic components from escaping into the laboratory atmosphere.

Claims

Patent claims:

1. Valve for a device for dividing organic cells, in which one under pressure standing suspension containing the cells is relaxable, with a valve body for adjustment and closing the effective cross-sectional area of the valve and with lines to Supplying a cooling medium on the expansion side of the valve, characterized in that that the valve body (91) in a known manner on the pressure side of the valve (29) is arranged.

2. Valve according to claim 1, characterized in that the valve seat (116) is formed by the wall (116) of a nozzle-like constriction (117) adjoining a valve chamber (101) on the pressure side in the flow direction, into which the valve body designed as a cone ( 91) protrudes.

3. Valve according to claim 2, characterized in that the wall (96) of the valve chamber (101) with radially extending bores

(102) is provided in an annular groove surrounding the wall (96) of the valve chamber (101)

(103) open into which a pressure line (104) feeding the suspension opens.

4. Valve according to claim 2, characterized in that the nozzle-like constriction

(117) is followed by a widening expansion chamber (118) in the direction of flow.

5. Valve according to claim 4, characterized in that the expansion chamber

(118) is adjoined in the flow direction by a bore (119) into which the end (126) of an outlet pipe protrudes, the outer diameter of which is smaller than the diameter of the bore (119), and that a feed line (121) laterally into the bore (119) for the cooling medium opens.

6. Valve according to claim 2, characterized in that a shaft (88) projecting through the valve chamber (101) and connected to the valve body (91) is mounted axially displaceably in a screw (83), in the outer end of which an adjusting screw (87 ) is screwed against which the outer end of the shaft (88) rests.

1 sheet of drawings 009 584/258