DE10062789A1 - Membrandruckregler mit Kunststoffkörper - Google Patents
Membrandruckregler mit KunststoffkörperInfo
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- G05D16/063—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane
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Abstract
Der Druckregler ist gekennzeichnet durch eine Kunststoffmembran (12), einen Kunststoffgrundkörper (1) und nichtmetallischen Flächen im gasberührten Bereich des Druckreglers. Vorteilhaft wird das Oberteil des Druckreglers durch übliche metallische Teile gebildet. Der Druckregler wird vorzugsweise für aggressive Gase, insbesondere für Reinstgasanwendungen, verwendet.
Description
Die Erfindung betrifft ein Membrandruckregler für Gase und die Verwendung eines
Kunststoffgrundkörpers und bei einem Membrandruckregler.
Herkömmliche Druckregler werden beispielsweise in "Gase-Handbuch", 3. Auflage,
Messer Griesheim GmbH 1989, S. 47-49 beschrieben.
Der Betrieb eines metallischen Druckreglers (Druckminderer) mit korrosiven Gasen
wie Chlorwasserstoff, Bromwasserstoff, Chlor, Ammoniak, Wolframhexafluorid oder
Gasgemische mit einer reaktiven Komponente ist bei Reinstgasanwendungen sehr
problematisch, da eine Verunreinigung oder Kontamination mit Metallionen, die vom
Werkstoff des Druckreglers stammen, im Gasanwendungsbereich in vielen Fällen
unbedingt vermieden werden muß. Dies trifft insbesondere für den Gaseinsatz bei
der Herstellung von Halbleiterbauelementen zu.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen korrosionsbeständigen Druckregler
für Gase bereitzustellen.
Gelöst wurde die Aufgabe durch einen Druckregler mit den in Anspruch 1 beschrie
benen Merkmalen.
Der Druckregler weist einen Grundkörper (Gehäusekörper) aus Kunststoff (Kunst
stoffgrundkörper) auf. Als Kunststoff werden beispielsweise Polyolefin, Fluorpolymer,
Polyacetal, Polyester oder Polyamid, z. B. Polypropylen (PP), Polyetheretherketon
(PEEK), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polytetrafluorethylen (PTFE). Als Kunststoff
werkstoff werden thermoplastische Kunststoffe wie technische Kunststoffe oder
chemikalienresistente Kunststoffe, insbesondere Hochleistungskunststoffe, bevor
zugt eingesetzt. Der Kunststoffgrundkörper besteht vorzugsweise aus einem Teil,
kann aber auch aus mehreren, auch aus unterschiedlichem Material bestehenden
Teilen zusammengesetzt werden.
Der Kunststoffgrundkörper enthält einen eingehenden und einen ausgehenden Gas
kanal. Beide Gaskanäle sind mit dem an die Memran angrenzenden Raum verbun
den, der als Ventilraum bezeichnet wird. Der Ventilraum wird im allgemeinen im un
teren Bereich von dem Kunststoffgrundkörper und im oberen Bereich von einer
Kunststoffmembran begrenzt.
Der Druckregler weist eine Kunststoffmembran auf, die den gasberührten Raum von
dem nicht gasberührten Raum abtrennt und das Steuerelement des Druckreglers
bildet.
Die Membran ist in der Regel scheibenförmig, insbesondere kreisrund. In mecha
nisch unverformtem Zustand ist die Membran vorzugsweise auf der dem Ventilraum
zugewandten Seite im wesentlichen flach. Die Membran besteht teilweise oder voll
ständig aus einem Kunststoff, der in der Regel elastisch ist. Der Kunststoff ist vor
zugsweise ein Elastomer wie Gummi oder synthetischer Kautschuk. Synthetische
Kautschuke sind beispielsweise ACM, ANM, cm, CFM, CSM, EPDM, EPM, EVA,
FPM, IM, CO, ECO, PO, ABR, BR, CR, IIR, IR, NBR, NCR, NR, PBR, SBR, SCR,
SIR, T, FSi, PSi, PVSi, Si, VSi, AFMU, AU und EU. Die Bedeutung der Abkürzungen
für synthetische Kautschuke sind in "Hans Domining, "Die Kunststoffe und ihre Ei
genschaften", VDI-Verlag, Düsseldorf, 1976", S. 5 und 6, erläutert, worauf hiermit
bezug genommen wird. Besonders bevorzugt als Kunststoff sind Fluorelastomere
und chlorhaltige Elastomere.
Die Membran weist vorzugsweise einen Stützkörper, insbesondere ein Einlegeteil,
auf. Der Stützkörper besteht aus Kunststoff, Keramik oder Metall (z. B. Stahl, Alumi
nium oder Messing), vorzugsweise aus einem chemisch resistenten Kunststoff wie
PEEK, PVDF oder PP. Vorteilhaft wird der Stützkörper teilweise oder vollständig,
vorzugsweise im unteren Bereich des Stützkörpers, bei der Herstellung der Membran
in der Membran verankert, z. B. durch Einvulkanisieren des entsprechenden Teiles
des Stützkörpers.
Die Membran dient als Steuerelement, wofür Membranmaterialeigenschaften bevor
zugt werden, die einen Kompromis zwischen mechanischer Festigkeit und Elastizität
darstellen und gleichzeitig eine Korrosionsbeständigkeit gegeben ist. Die Membran
weist beispielsweise eine Dicke im Bereich von 1 bis 3 mm auf.
Die Membran weist vorteilhaft einen Dichtrand auf, der als Dichtelement zwischen
Membran und Kunststoffgrundkörper dient. Vorzugsweise ist der Dichtrand auf dem
Rand der zum Ventilraum gerichteten Seite der Membran angeordnet. Der Dichtrand
ist vorteilhaft wulstförmig oder gerundet (z. B. halbrund). Zur Aufnahme des Dicht
randes der Membran weist die der Membran gegenüberliegende Seite des Kunst
stoffgrundkörpers vorteilhaft eine umlaufende Vertiefung (z. B. Nut oder Rille) im Be
reich des Ventilraumrandes auf.
Schließfeder und Regelkonus sind in einem Hohlraum im Kunststoffgrundkörper an
geordnet. Der Hohlraum ist mit dem eingehenden Gaskanal und dem Ventilraum
verbunden. Der Hohlraum wird in der Regel an einer Seite von einem Kunststoff
verschlußteil verschlossen. Das Kunststoffverschlußteil besteht vorzugsweise aus
dem gleichen Kunststoff wie der Grundkörper. Die Schließfeder und der Regelkonus
bestehen vorzugsweise aus Metall, besonders bevorzugt Edelstahl, und sind Kunst
stoffbeschichtet. Die Kunststoffbeschichtung besteht vorzugsweise aus fluorhaltigen
Kunststoffen wie PTFE, PFA oder Tetrafluorethylen-Copolymer (z. B. PFEB). Der
Regelkonus kann auch aus Kunststoff, z. B. PEEK. oder Keramik bestehen. Alle gas
berührten Oberflächen bestehen somit aus Kunststoff oder einem nichtmetallischen
Werkstoff.
Die Stellfeder drückt auf den Membranstützkörper. Das Oberteil des Druckreglers
umfaßt Stellfeder, Kopfschraube und Einstellhandrad. Vorteilhaft wird das Oberteil
eines gebräuchlichen Druckreglers mit der Kunststoffmembran und dem Kunststoff
grundkörper kombiniert. Auf diese Weise können außerhalb des gasberührten Berei
ches metallische Bauteile, insbesondere konventionelle Bauteile, eingesetzt werden,
die in der Regel günstigere mechanische/federelastische Eigenschaften (z. B. eine
höhere Stabilität) als Kunststoffteile aufweisen. Im gasberührten Bereich des Druckreglers
kommt das Gas nur mit nichtmetallischen Teilen oder Oberflächen in Berüh
rung.
Mit den beschriebenen Druckreglern mit Kunststoffgrundkörper lassen sich Druck
regler für den Hochdruckbereich (z. B. mit einem Vordruck größer als 50 bar, z. B.
300 bar) realisieren.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Schema einen Druckregler gemäß der Erfindung im Querschnitt.
Das in Fig. 1 gezeigte Beispiel eines Druckreglers gemäß der Erfindung weist einen
Grundkörper 1 aus Kunststoff auf, der den eingehenden Gaskanal 2 und den ausge
henden Gaskanal 3 (Auslaßkanal) enthält. Grundkörper 1 enthält einen zentralen
Hohlraum 4 (vorzugsweise in der Längsachse A-A), der mit dem Gaskanal 2 und
dem Ventilraum 10 verbunden ist und mit einem Verschlußteil 9 (z. B. Schraubteil)
verschlossen ist. In dem Hohlraum 4 ist der Regelkonus 6 und die Schließfeder 8
angeordnet. Der Regelkonus 6 weist die stiftartigen Fortsätze 5 und 7 auf, die den
Regelkonus führen. Der Kunststoffkörper 1 und das Verschlußteil 9 sind z. B. aus
PP, PEEK, PVDF oder PTFE. Die Auswahl des Kunststoffes hängt ab von der ge
wünschten chemischen Resistenz und dem vorgesehenen Gasdruck. Die Kunst
stoffmembran 12 ist vorzugsweise scheibenförmig und enthält einen Dichtrand, der
von der Vertiefung 7 (Dichtrille oder Nut) aufgenommen wird. Die Membran 12 wird
an deren Rand zwischen Kunststoffkörper 1 und Zwischenring 13 mittels der Kopf
schraube 16 eingespannt. Vorteilhaft wird die Membran 12 über eine definierte Tole
ranz (Höhe) des Stegs im Ventilkörper 1 und der Höhe (Dicke) der Membran 12 defi
niert vorgepreßt, ohne daß dabei der Werkstoff der Membran übermäßig bean
sprucht oder zum Fließen gebracht wird. Auf diese Weise wird eine dauerelastische
Abdichtung der Membran erreicht mit beständiger Rückstellkraft.
Die Membran besteht vorzugsweise aus einem synthetischen Kautschuk wie EPDM
oder einem Fluorelastomer. Die Membran 12 umgibt den unteren Teil des Membran
stützkörpers 14. Der Membranstützkörper 14 wird bei der Herstellung der Membran
mit dem Unterteil in das Membranmaterial integriert, z. B. einvulkanisiert. Das obere
Teil des Membranstützkörpers 14 dient als Auflage für die Stellfeder 15. Der Memb
ranstützkörper 14 besteht aus Metall (z. B. Edelstahl) oder vorzugsweise Kunststoff
(z. B. PEEK, PVDF, PP). Die von der Stellfeder 15 ausgehende Kraft wird mit dem
Handstellrad 17 eingestellt. Das Oberteil des Druckreglers mit Kopfschraube 16,
Stellfeder 15 und Handstellrad 17 entspricht vorteilhaft herkömmlichen Druckreglern
mit metallischen Teilen außerhalb des gasberührten Raumes.
Zur Montage der Regeleinheit mit Regelkonus 6 und Schließfeder 8 wird das
Verschlußteil 9 geöffnet und der Regelkonus 6 und die Schließfeder 8 in den Hohl
raum 4 eingeführt. Der Gasraum des Hohlraumes 4 ist über einen Gaskanal mit dem
Ventilraum 10 verbunden. Durch diesen Gaskanal wird der Fortsatz 7 ("Stößel") des
Regelkonus 6 geführt. Der Fortsatz 7 wird in eine zentrale Öffnung an der Unterseite
des Membranstützkörpers 14 gedrückt. Der stiftförmige Fortsatz 5 des Regelkonus 6
wird in einer zylindrischen Öffnung im Verschlußteil 9 geführt. Diese zylindrische Öff
nung ist in der Länge so bemessen, daß der Regelkonus 6 eine Auf- und Ab-
Bewegung zur Regelung des Gasdruckes durchführen kann.
Die Schließfeder wie auch der Regelkonus 6 mit den stiftartigen Fortsätzen 5 und 7
bestehen vorzugsweise aus Metall, insbesondere Edelstahl, und sind kunststoffbe
schichtet (z. B. PTFE- oder thermoplastische Fluorpolymer-Beschichtung).
Der gasberührte Raum (Gaskanäle 2 und 3 und der Ventilraum) enthält in dem
Druckregler gemäß der Erfindung keine metallischen Oberflächen. Das Gas kommt
nur mit Kunststoffoberflächen in Berührung. Eine Kontamination des Gases mit Me
tallionen wird dadurch verhindert.
1
Kunststoffgrundkörper
2
eingehender Gaskanal
3
ausgehender Gaskanal
4
Hohlraum
5
stiftförmiger Fortsatz des Regelkonus
6
Regelkonus
7
stiftförmiger Fortsatz des Regelkonus
8
Schließfeder
9
Verschlußteil
10
Ventilraum
11
umlaufende Vertiefung zur Aufnahme des Dichtrandes der Membran
12
Membran
13
Zwischenring
14
Membranstützkörper
15
Stellfeder
16
Kopfverschraubung
17
Einstell-Handrad
Claims (10)
1. Druckregler, gekennzeichnet durch eine Kunststoffmembran (12), einen Kunst
stoffgrundkörper (1) und nichtmetallische Flächen im gasberührten Bereich des
Druckreglers.
2. Druckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Kunststoffgrund
körper (1) angeordnete Metallteile (5-7, 8) kunststoffbeschichtet sind.
3. Druckregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunst
stoffgrundkörper (1) eine umlaufende Vertiefung (11) zur Aufnahme eines Membran-
Dichtelementes aufweist.
4. Druckregler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kunststoffmembran (12) einen Membranstützkörper (14) aufweist.
5. Druckregler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine
metallische, kunststoffbeschichte Schließfeder und ein metallisches, kunststoffbe
schichtes Regelkonusteil (5-7) im gasberührten Raum angeordnet sind.
6. Druckregler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der
Druckregler ein gebräuchliches Oberteil mit metallischen Teilen (15, 16) aufweist.
7. Druckregler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Kunststoffmembran (12) mit einem Dichtrand enthalten ist.
8. Verwendung eines Kunststoffgrundkörpers (1) bei einem Druckregler.
9. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff
grundkörper (1) in Kombination mit einer Kunststoffmembran (12) eingesetzt wird.
10. Verwendung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunst
stoffgrundkörper (1) in Kombination mit einem gebräuchlichen Druckregleroberteil
eingesetzt wird.
Priority Applications (1)
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DE10062789B4 DE10062789B4 (de) | 2004-01-29 |
Family
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011105932A2 (ru) | 2010-02-25 | 2011-09-01 | Закрытое Акционерное Общество "Оксикод" | Газовый регулятор с неметаллическими элементами (варианты) |
IT202000002761A1 (it) * | 2020-02-13 | 2021-08-13 | Mares Spa | Primo stadio riduttore con elementi a bassa conduzione termica |
EP4234971A1 (de) * | 2022-02-23 | 2023-08-30 | Vibracoustic SE | Ventil und verfahren zu dessen herstellung |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0169309A2 (de) * | 1984-07-21 | 1986-01-29 | WABCO Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH | Ventileinrichtung |
DE4010173A1 (de) * | 1990-03-30 | 1991-10-02 | Bosch Gmbh Robert | Druckregelventil, insbesondere fuer kraftstoffeinspritzsysteme |
DE19516890A1 (de) * | 1995-05-09 | 1996-11-14 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zum Versorgen einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter |
-
2000
- 2000-12-15 DE DE2000162789 patent/DE10062789B4/de not_active Revoked
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0169309A2 (de) * | 1984-07-21 | 1986-01-29 | WABCO Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH | Ventileinrichtung |
DE4010173A1 (de) * | 1990-03-30 | 1991-10-02 | Bosch Gmbh Robert | Druckregelventil, insbesondere fuer kraftstoffeinspritzsysteme |
DE19516890A1 (de) * | 1995-05-09 | 1996-11-14 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zum Versorgen einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011105932A2 (ru) | 2010-02-25 | 2011-09-01 | Закрытое Акционерное Общество "Оксикод" | Газовый регулятор с неметаллическими элементами (варианты) |
CN102859460A (zh) * | 2010-02-25 | 2013-01-02 | 奥克西柯德封闭式股份公司 | 具有非金属部件的气体调节器(变型) |
EP2541361A2 (de) * | 2010-02-25 | 2013-01-02 | Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo "Oksikod" | Gasregulator mit nichtmetallischen bestandteilen (varianten) |
EP2541361A4 (de) * | 2010-02-25 | 2013-10-23 | Obschestvo S Organichennoy Otvetstvennoytyu Oksikod | Gasregulator mit nichtmetallischen bestandteilen (varianten) |
IT202000002761A1 (it) * | 2020-02-13 | 2021-08-13 | Mares Spa | Primo stadio riduttore con elementi a bassa conduzione termica |
EP4234971A1 (de) * | 2022-02-23 | 2023-08-30 | Vibracoustic SE | Ventil und verfahren zu dessen herstellung |
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---|---|
DE10062789B4 (de) | 2004-01-29 |
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