DE3706988A1 - Pressure reducer - Google Patents

Pressure reducer

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DE3706988A1
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Manfred Dipl Ing Hase
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Abstract

What is described is a pressure reducer for gases of maximum purity, with a spring-loaded low-pressure diaphragm (1) which, together with a basic housing body (2), limits a low-pressure space (3), and with a valve (4, 5) which is arranged in the basic housing body (2), has a valve seat (4) and a movable valve body (5) and can be activated by the low-pressure diaphragm and of which the inlet is connected to a high-pressure feedline (6) and the outlet to the low-pressure space (3). In order as far as possible to prevent the number of moving parts in the pure-gas space and therefore the risk of particle contamination of the gas, provision is made for making the valve seat (4) in one piece with the basic housing body (2). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckminderer für Gase höchster Reinheit, mit einer federbelasteten Niederdruckmembran, die zusammen mit einem Gehäusegrundkörper einen Niederdruckraum begrenzt, mit einem in dem Gehäusegrundkörper angeordneten, einen Ventilsitz und einen beweglichen Ventilkörper aufweisenden, durch die Niederdruckmembran ansteuerbaren Ventil, dessen Eingang mit einer Hochdruckzuleitung und dessen Ausgang mit dem Niederdruckraum in Verbindung steht. Druckminderer dieser Art werden auch als "Bolzendruckminderer" bezeichnet.The invention relates to a pressure reducer for the highest gases Purity, with a spring loaded low pressure membrane that together limited to a low pressure space with a housing base, with one arranged in the basic housing body, a valve seat and having a movable valve body through which Low pressure membrane controllable valve, the input of which with a High pressure supply line and its outlet with the low pressure chamber in Connection is established. Pressure reducers of this type are also called "Bolt pressure reducer" called.

Ein Druckminderer dieser Art ist aus den Unterlagen des deutschen Ge­ brauchsmusters 85 30 949 bekannt. Bei diesem bekannten Druckminderer ist in dem Gehäusegrundkörper eine zentrale Bohrung vorgesehen, die zur Aufnahme des Ventils (Reglereinsatz) dient.A pressure reducer of this type is from the documents of the German Ge consumption pattern 85 30 949 known. With this known pressure reducer a central bore is provided in the housing body, which for The valve (controller insert) is used.

Zwar sind bei dem Druckminderer der eingangs genannten Art, die An­ schlußstutzen mit dem Gehäusegrundkörper einstückig ausgebildet, so daß keine Fugen oder Ritzen vorhanden sind, an denen sich Fremdkörper wie beispielsweise Partikel aufbauen können, die sich nach längerer Betriebs­ dauer losreißen und in den Fluidstrom geraten. Durch die einstückige Aus­ bildung der Anschlußstutzen mit dem Gehäusegrundkörper konnte zwar eine beachtliche Verbesserung erzielt werden, gleichwohl war die Abscheidung von Aerosolen oder Staubpartikeln insbesondere bei sehr langer Betriebsdauer nicht gänzlich zu vermeiden.In the case of the pressure reducer of the type mentioned at the outset, the An end piece formed in one piece with the housing base body, so that there are no joints or cracks where foreign objects such as For example, particles can build up after prolonged operation tear away permanently and get into the fluid flow. By the one-piece Aus education of the connection piece with the basic housing body could a remarkable improvement can be achieved, nevertheless the  Separation of aerosols or dust particles, especially with very long periods of operation cannot be completely avoided.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Druckminderer der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Partikel­ kontamination des Gases in noch zuverlässigerer Weise verhindert ist.The invention is therefore based on the object of a pressure reducer to create the type mentioned, in which the particles contamination of the gas is prevented in a more reliable manner.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß der Ventilsitz einstückig mit dem Gehäusegrundkörper ausgebildet ist.This object is achieved in that the valve seat is integral with the Housing base body is formed.

Durch die Maßnahme gemäß der Erfindung wird das Totvolumen in dem Gasraum und die Zahl der beweglichen und bewegten Teile minimiert. Bei dem Druckminderer gemäß der Erfindung sind keine Fugen und Ritzen zwischen dem Ventilsitz für das Regelelement und dem Gehäusegrund­ körper vorhanden, so daß gewährleistet ist, daß das Gas spaltfrei ohne Toträume durch den Durckminderer hindurchgeführt werden kann.By the measure according to the invention, the dead volume in the Gas space and the number of moving and moving parts minimized. At the pressure reducer according to the invention are no joints and cracks between the valve seat for the control element and the housing base body available, so that it is ensured that the gas gap-free without Dead spaces can be passed through the reducer.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Gehäusegrundkörper eine verschließbare Bohrung zur Einführung des Ventilkörpers aufweist.According to an advantageous embodiment of the invention, that the body of the housing has a closable hole for insertion of the valve body.

Dabei ist besonders vorteilhaft, wenn die Bohrung auf der der Nieder­ druckmembran abgewandten Seite des Gehäusegrundkörpers vorgesehen ist und senkrecht zur Fläche der Niederdruckmembran verläuft. In diesem Fall geht die Bohrung direkt in den Aufnahmeraum für den Ventilkörper über. Diese Lösung ist daher fertigungstechnisch besonders vorteilhaft.It is particularly advantageous if the bore on the Nieder Pressure membrane facing away from the housing base body is provided and is perpendicular to the surface of the low pressure membrane. In this In this case, the bore goes directly into the receiving space for the valve body about. This solution is therefore particularly advantageous in terms of production technology.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, ist die Bohrung durch einen Stopfen verschlossen, der an seiner dem Grund der Bohrung zugewandten Stirnseite einen Federsitz aufweist. Ein solcher Stopfen kann gleichzeitig als Auflager für eine auf den Ventilkörper wir­ kende Rückstellfeder dienen.According to a further advantageous embodiment of the invention, the Bore closed by a stopper at its bottom End face facing bore has a spring seat. Such a Plug can also act as a support for one on the valve body serve return spring.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Stopfen an seiner dem Grund der Bohrung zugewandten Stirnseite einen ringförmigen Dichtwulst aufweist. Dieser Dichtwulst kann mit dem Stopfen einstückig ausgebildet sein.According to a further advantageous embodiment it is provided that the stopper on its end facing the bottom of the bore has an annular sealing bead. This sealing bead can with the  Plug be integrally formed.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Bohrung eine Anschlagfläche aufweist, an der ein einstückig mit dem Ge­ häusegrundkörper ausgeformter Dichtwulst vorgesehen ist. An diesem Dichtwulst kann der Dichtwulst des Stopfens direkt anschlagen um so eine für das Hochdruckgas dichte Verbindung zu schaffen, die frei von Spalten und Rissen ist.Another advantageous embodiment of the invention provides that the Bore has a stop surface on which a piece with the Ge basic body molded sealing bead is provided. At this Sealing bead can hit the sealing bead of the plug directly to create a tight connection for the high pressure gas that is free of Is cracking and cracking.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist je­ doch zwischen dem Dichtwulst des Stopfens und dem als Gegendichtung wirkenden Dichtwulst an dem Anschlag der Bohrung eine elastische Hoch­ druckmembran angeordnet. Die Hochdruckmembran schließt den Aufnahmeraum für den Ventilkörper hochdruckseitig ab. Sie steht mit dem Ventilkörper in Wirkverbindung und drückt diesen in Richtung auf den Ventilsitz, also in Schließrichtung des Ventiles.According to a particularly advantageous embodiment of the invention but between the sealing bead of the plug and that as a counter seal acting sealing bead on the stop of the bore an elastic high pressure membrane arranged. The high pressure membrane closes the Receiving space for the valve body from the high pressure side. It stands with the valve body in operative connection and pushes it towards the valve seat, i.e. in the closing direction of the valve.

Die Wirkung der Membran kann nach einer weiteren vorteilhaften Ausfüh­ rungsform der Erfindung durch eine zwischen der Membran und der Stirn­ seite des Stopfens angeordnete als Rückstellfeder wirkende Druckfeder verstärkt sein. Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, daß die auf den Ventilkörper wirkende Rückstellfeder außerhalb des Reingasraumes angeordnet werden kann, so daß der Reingasraum als bewegliches Teil nur den Ventilkörper enthält.The effect of the membrane can, according to a further advantageous embodiment tion form of the invention by a between the membrane and the forehead Pressure spring arranged on the side of the plug and acting as a return spring be reinforced. This embodiment has the advantage that the return valve acting outside the clean gas chamber can be arranged so that the clean gas space as a moving part contains only the valve body.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vor­ gesehen, daß der Stopfen mittels eines Schraubflansches in der Bohrung befestigt wird. Durch die Verwendung des Schraubflansches ist sicher­ gestellt, daß der Stopfen gleichmäßig in Axialrichtung angepreßt wird, bis die vorgesehenen Dichtwulste zur Herstellung einer dichten Verbindung von oben und unten gegen die Membran gepreßt werden.According to a particularly advantageous embodiment of the invention is before seen that the plug by means of a screw flange in the bore is attached. By using the screw flange it is safe made that the plug is pressed evenly in the axial direction until the intended sealing beads for establishing a tight connection be pressed against the membrane from above and below.

Nach einer besonders erfinderischen Weiterbildung des Erfindungsgedan­ kens ist vorgesehen, daß der Gehäusegrundkörper einen einstückigen me­ tallischen Dichtwulst aufweist, gegen den die Niederdruckmembran mit­ tels einer Flanschverbindung gepreßt wird. Nach dem Stande der Technik wurde die dichte Verbindung zwischen dem Gehäusegrundkörper und der Niederdruckmembran dadurch hergestellt, daß an der Auflagefläche der Niederdruckmembran eine Ringnut mit einem O-Ring vorgesehen war. Es wurde überraschenderweise gefunden, daß auch diese Art der Verbindung die Gefahr einer Partikelkontamination und Gasdiffusion verursacht. Durch das erfindungsgemäße Vorsehen des metallischen, einstückig mit dem Gehäusegrundkörper ausgebildeten Dichtwulstes, der beim Anpressen der Flanschverbindung, d. h. beim Anpressen des Ansatzflansches des Gehäuseoberteils flach gepreßt wird, wird eine gasdichte, spaltfreie und fugenfreie Verbindung hergestellt, die auch nach längerer Betriebsdauer keinen Sammelpunkt für Aerosole oder Staubpartikel darstellt.After a particularly inventive development of the inventive concept kens provides that the housing base body is a one-piece me has metallic sealing bead against which the low pressure membrane is pressed by a flange connection. According to the state of the art  the tight connection between the main body and the Low pressure membrane manufactured in that on the bearing surface Low pressure membrane an annular groove with an O-ring was provided. It was surprisingly found that this type of connection creates the risk of particle contamination and gas diffusion. By the inventive provision of the metallic, in one piece with the housing base formed sealing bead, which when pressed the flange connection, d. H. when pressing the attachment flange of the Upper part of the housing is pressed flat, is a gas-tight, gap-free and Joint-free connection made, even after a long period of operation is not a collection point for aerosols or dust particles.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten, in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:The invention is explained in more detail below with the aid of a preferred exemplary embodiment which is shown schematically in FIGS. 1 and 2. It shows:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch den Druckminderer gemäß der Erfindung; FIG. 1 is an axial section through the pressure reducer according to the invention;

Fig. 2 einen Schnitt längs der Schnittlinie II-II der Fig. 1 in leicht verkleinertem Maßstab. Fig. 2 shows a section along the section line II-II of Fig. 1 in a slightly reduced scale.

Der in Fig. 1 gezeigte Druckminderer weist einen Gehäusegrundkörper 2 auf, der im wesentlichen aus einem in der Draufsicht sechseckigen mas­ siven Edelstahlblock besteht. In diesem ist eine zentrale Ausnehmung 16 vorgesehen, die zur Aufnahme eines Reglerventiles dient. Eine Hochdruck­ zuleitung 6 in Form eines Radialkanales erstreckt sich senkrecht zur Längsachse der zentralen Ausnehmung 16 und mündet in ihrer Mantel­ fläche. Die Ausnehmung 16 weist eine als Ventilsitz 4 ausgebildete Schulter auf. Die zentrale Öffnung in dem Ventilsitz 4 führt in einen Niederdruckraum 3, der die Form einer flachen Dose aufweist. In diesem Niederdruckraum 3 mündet ein achsparalleler, exzentrisch angeordneter Kanal 17, der mit einem weiteren Radialkanal 18 in Verbindung steht. Die Radialkanäle 6 und 18 gehen nach außen hin in Anschlußstutzen 19 und 20 über. Die Anschlußstutzen sind dadurch hergestellt, daß von einem Rohling entsprechender Größe durch zerspanende Bearbeitung rings um die Anschlußstutzen abgetragen wurde und die Anschlußstutzen somit stehengeblieben sind. Die Anschlußstutzen 19 und 20 sind somit einstückig mit dem Gehäusegrundkörper 2 und weisen jeweils ein Außengewinde 21′ bzw. 22′ auf. Das Außengewinde ist ebenfalls mit den Anschlußstutzen und dem Gehäusegrundkörper einstückig. Es dient zur Aufnahme einer Überwurfmutter (nicht dargestellt).The pressure reducer shown in Fig. 1 has a housing base body 2 , which consists essentially of a hexagonal mas sive stainless steel block in plan view. In this a central recess 16 is provided, which serves to receive a regulator valve. A high pressure supply line 6 in the form of a radial channel extends perpendicular to the longitudinal axis of the central recess 16 and opens into its surface area. The recess 16 has a shoulder designed as a valve seat 4 . The central opening in the valve seat 4 leads into a low pressure chamber 3 , which has the shape of a flat box. An axially parallel, eccentrically arranged channel 17 , which communicates with a further radial channel 18, opens into this low-pressure chamber 3 . The radial channels 6 and 18 go out into connecting pieces 19 and 20 . The connecting pieces are produced in that a blank of a corresponding size has been removed by machining around the connecting pieces and the connecting pieces have thus remained. The connecting pieces 19 and 20 are thus in one piece with the housing base body 2 and each have an external thread 21 'and 22 '. The external thread is also in one piece with the connection piece and the basic housing body. It is used to hold a union nut (not shown).

In die Ausnehmung 16 ist ein Ventilkörper 5 (auch Regelkonus genannt) eingesetzt. Der Ventilkörper 5 weist einen stiftförmigen Endabschnitt 21 auf, der durch die Öffnung im Ventilsitz 4 lose hindurchragt. An den stift­ förmigen Endabschnitt 21 schließt sich ein kegelstumpfförmiges Über­ gangsstück an, das mit einer entsprechend ausgebildeten Fläche des Ven­ tilsitzes 4 einen dichten Verschluß herstellen kann. Ein weiterer, im Quer­ schnitt quadratischer Abschnitt des Ventilkörpers 5 dient zur Führung desselben in der zentralen Ausnehmung 16. Die den Ventilkörper 5 auf­ nehmende zentrale Ausnehmung 16 ist an ihrem, dem Ventilsitz 4 ab­ gewandten Ende durch eine (Hochdruck)-Membran 13 abgeschlossen. Die Membran 13 liegt am Grund einer Bohrung 7 auf, die zu der Ausnehmung 16 koaxial ist, jedoch einen größeren Durchmesser aufweist. Die Membran 13 wird gegen den als Anschlag 11 wirkenden Grund der Bohrung 7 durch einen Verschlußstopfen 8 gepreßt. Der Verschlußstopfen 8 wird in der Bohrung 7 mittels eines Schraubflansches 14 gehalten, der sich an einer Schulter 8′ des Stopfens 8 abstützt und den Stopfen 8 in Richtung auf den Grund der Bohrung 7 drückt. Der Schraubflansch 14 weist ein Außengewinde auf, das in ein entsprechendes Innengewinde der Bohrung 7 eingreift.A valve body 5 (also called a control cone) is inserted into the recess 16 . The valve body 5 has a pin-shaped end section 21 which projects loosely through the opening in the valve seat 4 . At the pin-shaped end portion 21 is followed by a truncated cone-shaped transition piece, which can produce a tight seal with a correspondingly shaped surface of the Ven 4 seat. Another, cross-sectionally square section of the valve body 5 serves to guide the same in the central recess 16 . The central recess 16 receiving the valve body 5 is closed at its end facing the valve seat 4 by a (high pressure) membrane 13 . The membrane 13 lies on the bottom of a bore 7 which is coaxial with the recess 16 but has a larger diameter. The membrane 13 is pressed against the bottom of the bore 7 acting as a stop 11 by a plug 8 . The plug 8 is held in the bore 7 by means of a screw flange 14 which is supported on a shoulder 8 'of the plug 8 and presses the plug 8 towards the bottom of the bore 7 . The screw flange 14 has an external thread which engages in a corresponding internal thread of the bore 7 .

Zur Herstellung einer hochdruckdichten spaltfreien Verbindung zwischen der Membran 13 und dem als Anschlag 11 wirkenden Grund der Bohrung 7 ist am Grund der Bohrung 7 ein ringförmiger metallischer Dichtwulst 12 vorgesehen, gegen den die Membran 13 beim Einschrauben des Schraubflansches 14 gedrückt wird. Ein dem Ringwulst 12 entsprechender Ringwulst 10 ist an der Stirnseite des Stopfens 8 vorgesehen.In order to produce a high-pressure-tight gap-free connection between the membrane 13 and the bottom of the bore 7 acting as a stop 11, an annular metallic sealing bead 12 is provided at the bottom of the bore 7 , against which the membrane 13 is pressed when the screw flange 14 is screwed in. An annular bead 10 corresponding to the annular bead 12 is provided on the end face of the plug 8 .

Der Gehäusegrundkörper 2 ist an der Seite des Niederdruckraumes 3 mit einer elastischen (Niederdruck)-Membran 1 abgedeckt. Zur Herstellung einer dichten Verbindung dient ein einstückig mit dem Gehäusegrundkör­ per 2 verbundenen metallischer Dichtwulst 15. Die elastische Niederdruck­ membran 1 wird auf den Gehäusegrundkörper 2 durch einen Gehäuse­ deckel 22 gepreßt. Die Anpressung zwischen dem Gehäusedeckel 22 und dem Gehäusegrundkörper 2 erfolgt über axial verlaufende Schrauben, die jedoch in der in Fig. 1 gewählten Schnittdarstellung nicht erkennbar sind. Durch die Anpressung wird mittels der Niederdruckmembran 1 der Dichtwulst 15 gedrückt, so daß sich dort eine dichte, spalt- und fugenfreie Verbindung ergibt.The housing base body 2 is covered on the side of the low pressure chamber 3 with an elastic (low pressure) membrane 1 . A metallic sealing bead 15 connected in one piece to the housing base body by 2 is used to produce a tight connection. The elastic low-pressure membrane 1 is pressed onto the housing base body 2 through a housing cover 22 . The pressure between the housing cover 22 and the housing base body 2 takes place via axially extending screws, which, however, cannot be seen in the sectional view selected in FIG. 1. By pressing, the sealing bead 15 is pressed by means of the low-pressure membrane 1 , so that there is a tight, gap-free and joint-free connection.

Der Gehäusedeckel 22 ist in seiner Form an die Form des Gehäusegrund­ körpers 2 angepaßt. Er weist insbesondere an seiner dem Gehäusegrund­ körper 2 zugewandten Seite eine zylindrische Vertiefung 23 auf, die in ihrem Durchmesser etwa dem Durchmesser des Niederdruckraumes 3 entspricht, derart, daß die Niederdruckmembran 1 etwa durch die Mitte des flachen zylindrischen Raumes verläuft, der aus dem Niederdruckraum 3 und der zylindrischen Vertiefung 23 im Gehäusedeckel 22 gebildet wird. Auf der dem Gehäusedeckel 22 zugewandten Seite der Niederdruckmem­ bran 1 ist eine Druckplatte 24 angeordnet, die als Sitz für eine Druckfeder 25 dient. Die Druckfeder 25 ist in einem rohrförmigen Abschnitt 26 des Gehäusedeckels 22 geführt. Der zweite Sitz 27 der Druckfeder 25 ist axial verschieblich ausgeführt. Hierzu ist zentral in der den rohrförmigen Abschnitt abschließenden Stirnplatte 26′ eine zentrale Bohrung mit Innengewinde vorgesehen. Durch diese Bohrung ragt eine Spindel 28, die sich über eine Kugel an dem zweiten Federsitz 27 ab­ stützt. Die Spindel 28 ist über ein Handrad 29 zu drehen. Zwei Anschlag­ muttern 30 und 31 dienen zur Begrenzung des axialen Verschiebungsweges der Gewindespindel 28.The shape of the housing cover 22 is adapted to the shape of the basic body 2 of the housing. It has, in particular, on its side facing the housing base body 2, a cylindrical recess 23 which corresponds in diameter to approximately the diameter of the low-pressure chamber 3 , such that the low-pressure membrane 1 runs approximately through the center of the flat cylindrical space which emerges from the low-pressure chamber 3 and the cylindrical recess 23 is formed in the housing cover 22 . On the side facing the housing cover 22 of the Niederdruckmem bran 1 , a pressure plate 24 is arranged, which serves as a seat for a compression spring 25 . The compression spring 25 is guided in a tubular section 26 of the housing cover 22 . The second seat 27 of the compression spring 25 is axially displaceable. For this purpose, a central bore with an internal thread is provided centrally in the end plate 26 'which closes the tubular section. A spindle 28 projects through this bore and is supported by a ball on the second spring seat 27 . The spindle 28 can be rotated via a handwheel 29 . Two stop nuts 30 and 31 serve to limit the axial displacement path of the threaded spindle 28 .

Der Druckminderer arbeitet wie folgt: Durch den Radialkanal 6 strömt Hochdruckgas in die zentrale Ausneh­ mung 16, die den Ventilkörper 5 enthält. Durch die Kraft der Druckfeder 25 wird die Niederdruckmembran 1 in Richtung auf den Ventilkörper 5 ge­ drückt und stützt sich an dessen stiftförmigem Endabschnitt 21 ab. Hier­ durch wird der Ventilkörper 5 aus dem Ventilsitz 4 entfernt und gibt einen Ringspalt frei. Das in die zentrale Ausnehmung 16 eingeströmte Gas strömt üben diesen Ringspalt in den Niederdruckraum 3. Je nach dem, welche Gasmenge über den exzentrischen Axialkanal 17 und den Radialkanal 18 abgeleitet wird, baut sich in dem durch die Niederdruck­ membran 1 und dem Gehäusegrundkörper gebildeten Niederdruckraum 3 ein Druck auf, der die Niederdruckmembran 1 entgegen der Wirkung der Druckfeder 25 in Richtung von dem Ventilsitz 4 wegdrückt. Infolgedessen wird der Ventilkörper durch die Wirkung der Rückstellfeder 32 in Rich­ tung auf den Ventilsitz 4 gedrückt und der Ringspalt zwischen dem als Regelkonus ausgebildeten Ventilkörper 5 und dem Ventilsitz 4 wird verkleinert oder geschlossen. Auf diese Weise wird die Gaszufuhr in den Niederdruckraum 3 verringert. Es stellt sich in dem Niederdruckraum somit ein konstanter Druck ein, der in einem bestimmten Bereich unabhängig von der Menge des über den Anschlußstutzen 20 entnommenen Gases ist. Die Größe des Druckes ist vielmehr nur abgängig vom Verhältnis der auf die Membran einwirkenden entgegengesetzt gerichteten Kräfte.The pressure reducer works as follows: through the radial channel 6 high pressure gas flows into the central recess 16 , which contains the valve body 5 . By the force of the compression spring 25 , the low-pressure membrane 1 is pressed in the direction of the valve body 5 and is supported on the pin-shaped end portion 21 . Here, the valve body 5 is removed from the valve seat 4 and releases an annular gap. The gas flowing into the central recess 16 flows through this annular gap into the low-pressure chamber 3 . Depending on the amount of gas that is discharged via the eccentric axial channel 17 and the radial channel 18 , a pressure builds up in the low-pressure chamber 3 formed by the low-pressure membrane 1 and the housing base body, which presses the low-pressure membrane 1 against the action of the compression spring 25 in the direction of the valve seat 4 pushes away. As a result, the valve body is pressed by the action of the return spring 32 in Rich direction on the valve seat 4 and the annular gap between the valve body 5 designed as a control cone and the valve seat 4 is reduced or closed. In this way, the gas supply to the low-pressure chamber 3 is reduced. A constant pressure thus arises in the low-pressure chamber, which in a certain range is independent of the amount of gas withdrawn via the connecting piece 20 . The size of the pressure is rather only dependent on the ratio of the opposing forces acting on the membrane.

Durch eine Rechtsdrehung am Handrad 29 wird die Spindel 28 in den Ge­ häusedeckel 22 eingeschraubt, wodurch der Federsitz 27 in Richtung auf die Membran 1 bewegt wird, so daß sich die auf die Membran 1 einwirkende Federkraft erhöht. Dies hat zur Folge, daß zur Erzielung des Kräftegleichgewichts in dem Niederdruckraum 3 ebenfalls ein erhöhter Druck herrschen muß. Solange dort dieser erhöhte Druck nicht erreicht ist, wird durch die Kraft der Feder 25 die Membran in Richtung auf das als Düse wirkende Ventil 4, 5 gedrückt und dieses geöffnet, so daß Hoch­ druckgas solange nachströmen kann, bis das Kräftegleichgewicht erreicht und das Ventil soweit verschlossen ist, daß die zuströmende Menge gleich der abgezogenen Menge ist und sich auf diese Weise ein konstanter Druck einstellt.By turning the handwheel 29 to the right , the spindle 28 is screwed into the housing cover 22 , whereby the spring seat 27 is moved in the direction of the membrane 1 , so that the spring force acting on the membrane 1 increases. The result of this is that an increased pressure must also prevail in the low-pressure chamber 3 in order to achieve the balance of forces. As long as this increased pressure is not reached, the diaphragm is pressed by the force of the spring 25 in the direction of the valve 4 , 5 acting as a nozzle and this is opened so that high pressure gas can flow in until the force equilibrium is reached and the valve so far is closed that the inflowing amount is equal to the withdrawn amount and thus a constant pressure is established.

Der Gehäusegrundkörper 2 ist in Fig. 2 in der Draufsicht gezeigt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, besteht er aus einem sechseckigen massiven Block. Fig. 2 zeigt auch die zentrale Ausnehmung 16. Ebenfalls ist in Fig. 2 die als Radialkanal ausgebildete Hochdruckleitung 6 zu erkennen, die an der Seitenwand der zentralen Ausnehmung 16 mündet. Um 60° ver­ setzt zu dem als Hochdruckleitung 6 wirkenden radialen Kanal ist ein gleichwirkender Radialkanal 6 a vorgesehen, derart, daß die beiden Kanäle sternförmig auf das Zentrum des Gehäusegrundkörpers zulaufen. In den Niederdrucknaum 3 mündet sowohl der anhand von Fig. 1 bereits erläuterte exzentrisch angeordnete Axialkanal 17 als auch ein gleichwirkender, um 60° versetzt zu diesem angeordneter Kanal 17 a. Der Kanal 17 steht mit dem Radialkanal 18 in Verbindung, wie dies bereits anhand von Fig. 1 erläutert worden ist. In gleicher Weise ist der Axialkanal 17 a mit dem Radialkanal 18 a verbunden. Sechs Längsbohrungen 33 im Gehäusegrundkörper 1 dienen zur Aufnahme von Schrauben zur Befestigung des Gehäusedeckels 22 (Fig. 1). An vier der sechs Seitenflächen des Gehäusegrundkörpers sind mit den Kanälen 6, 18, 6 a, 18 a fluchtende Anschlußstutzen 19, 20, 19 a, 20 a angeformt. Diese sind dadurch hergestellt, daß von einem Rohling entsprechender Größe durch zerspanende Bearbeitung Material rings um die Anschlußstutzen abgetragen wurde und die Anschlußstutzen somit stehengeblieben sind. Die Anschlußstutzen weisen jeweils ein ebenfalls einstückig gedrehtes Außengewinde 21′, 22′, 21 a und 22 a auf. An der Stirnseite eines jeden Anschlußstutzens ist jeweils eine metallische Dichtung in Form eines einstückig angeformten Ringwulstes 34, 34 a, 35, 35 a vorgesehen. Mit Hilfe einer Überwurfmutter (nicht dargestellt) kann ein Anschlußrohrstück (nicht dargestellt), das eine Andruckschulter aufweist, fest gegen die Stirnseite eines jeden Anschlußstutzens gepreßt werden. Je nach Einsatz­ zweck kann eine Dichtscheibe zwischen der Stirnseite eines jeden Anschlußstutzens und der Stirnseite eines Anschlußrohres vorgesehen werden. Vorzugsweise ist eine solche Dichtung aus versilbertem Edelstahl oder elektropoliert. Ein solcher Anschluß kann vollkommen frei von Toträumen und Spalten durchgeführt werden, so daß die Anlagerung von feinsten Partikeln sicher verhindert wird. In Verfolgung desselben Zieles ist der gesamte Gehäusegrundkörper innen und außen elektropoliert.The housing base body 2 is shown in plan view in FIG. 2. As can be seen from Fig. 2, it consists of a hexagonal solid block. Fig. 2 also shows the central recess 16. Also shown in FIG. 2 is the high-pressure line 6, which is designed as a radial channel and opens onto the side wall of the central recess 16 . At 60 ° ver sets to the radial channel acting as a high-pressure line 6 , an equivalent radial channel 6 a is provided, such that the two channels run in a star shape to the center of the housing body. In the Niederdrucknaum 3 opens both the aid of FIG. 1 explained already eccentrically disposed axial channel 17 as well as an equal-acting, spaced at 60 ° to this arranged channel 17 a. The channel 17 is connected to the radial channel 18 , as has already been explained with reference to FIG. 1. In the same way, the axial channel 17 a is connected to the radial channel 18 a . Six longitudinal bores 33 in the basic housing body 1 serve to receive screws for fastening the housing cover 22 ( FIG. 1). On four of the six side surfaces of the housing base body are aligned with the channels 6 , 18 , 6 a , 18 a aligned connecting piece 19 , 20 , 19 a , 20 a . These are produced by removing material from a blank of appropriate size by machining around the connecting piece and the connecting piece has thus remained. The connecting pieces each have a one-piece turned external thread 21 ', 22 ', 21 a and 22 a . A metallic seal in the form of an integrally molded annular bead 34 , 34 a , 35 , 35 a is provided on the end face of each connecting piece. With the help of a union nut (not shown), a connecting pipe piece (not shown), which has a pressure shoulder, can be pressed firmly against the end face of each connecting piece. Depending on the purpose, a sealing washer can be provided between the end face of each connection piece and the end face of a connecting pipe. Such a seal is preferably made of silver-plated stainless steel or electropolished. Such a connection can be carried out completely free of dead spaces and gaps, so that the deposition of the finest particles is reliably prevented. In pursuit of the same goal, the entire housing base is electropolished inside and out.

Claims (10)

1. Druckminderer für Gase höchster Reinheit mit einer federbe­ lasteten Niederdruckmembran (1), die zusammen mit einem Gehäusegrund­ körper (2) einen Niederdruckraum (3) begrenzt, mit einem in dem Gehäusegrundkörper (2) angeordneten, einen Ventilsitz (4) und einen beweglichen Ventilkörper (5) aufweisenden, durch die Niederdruck­ membran (1) ansteuerbaren Ventil (4, 5) dessen Eingang mit einer Hoch­ druckzuleitung (6) und dessen Ausgang mit dem Niederdruckraum (3) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (4) einstückig mit dem Gehäusegrundkörper (2) ausgebildet ist.1. Pressure reducing valve for gases of high purity with a federbe congested low-pressure membrane (1) which delimits, together with a housing basic body (2) has a low-pressure chamber (3), which is arranged in the housing basic body (2), a valve seat (4) and a movable Valve body ( 5 ), which can be controlled by the low-pressure diaphragm ( 1 ), has a valve ( 4 , 5 ) whose input is connected to a high-pressure feed line ( 6 ) and whose outlet is connected to the low-pressure chamber ( 3 ), characterized in that the valve seat ( 4 ) is integrally formed with the housing base body ( 2 ). 2. Druckminderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusegrundkörper (2) eine verschließbare Bohrung (7) zur Einführung des Ventilkörpers (5) aufweist.2. Pressure reducer according to claim 1, characterized in that the housing base body ( 2 ) has a closable bore ( 7 ) for the introduction of the valve body ( 5 ). 3. Druckminderer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (7) auf der der Niederdruckmembran (1) abgewandten Seite des Gehäusegrundkörpers (2) vorgesehen ist und senkrecht zur Fläche der Niederdruckmembran (1) verläuft.3. Pressure reducer according to claim 2, characterized in that the bore ( 7 ) on the side of the housing base body ( 2 ) facing away from the low-pressure membrane ( 1 ) is provided and extends perpendicular to the surface of the low-pressure membrane ( 1 ). 4. Druckminderer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Bohrung (7) durch einen Stopfen (8) verschlossen ist, der an seiner dem Grund der Bohrung (7) zugewandten Stirnseite einen Federsitz (9) aufweist.4. Pressure reducer according to claim 2 or 3, characterized in that the bore ( 7 ) is closed by a plug ( 8 ) which has a spring seat ( 9 ) on its end facing the bottom of the bore ( 7 ). 5. Druckminderer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (8) an seiner dem Grund der Bohrung (7) zugewandten Stirnseite einen ringförmigen Dichtwulst (10) aufweist.5. Pressure reducer according to claim 4, characterized in that the plug ( 8 ) on its bottom of the bore ( 7 ) facing end face has an annular sealing bead ( 10 ). 6. Druckminderer nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Bohrung (7) einen Anschlag (11) aufweist, an dem ein einstückig mit dem Gehäusegrundkörper (2) ausgeformter Dichtwulst (12) vorgesehen ist.6. Pressure reducer according to one of claims 2 to 5, characterized in that the bore ( 7 ) has a stop ( 11 ) on which an integral with the housing base body ( 2 ) molded sealing bead ( 12 ) is provided. 7. Druckminderer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Anschlag (11) eine elastische Hochdruckmembran (13) aufliegt.7. Pressure reducer according to claim 6, characterized in that an elastic high pressure membrane ( 13 ) rests on the stop ( 11 ). 8. Druckminderer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der elastischen Hochdruckmembran (13) und der Stirnseite des Stopfens (8) eine Rückstellfeder (32) angeordnet ist.8. Pressure reducer according to claim 7, characterized in that a return spring ( 32 ) is arranged between the elastic high-pressure membrane ( 13 ) and the end face of the plug ( 8 ). 9. Druckminderer nach einem der Ansprüche 4, 5, 7 oder 8, da­ durch gekennzeichnet, daß der Stopfen (8) mittels eines Schraubflansches (14) in der Bohrung (7) befestigt ist.9. Pressure reducer according to one of claims 4, 5, 7 or 8, characterized in that the plug ( 8 ) is fastened in the bore ( 7 ) by means of a screw flange ( 14 ). 10. Druckminderer, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäusegrundkörper (2) ein einstücki­ ger metallischer Dichtwulst (15) angeformt ist, gegen den die Nieder­ druckmembran (1) mittels einer Flanschverbindung gepreßt ist.10. Pressure reducer, in particular according to one of claims 1 to 9, characterized in that a einstücki ger metallic sealing bead ( 15 ) is integrally formed on the housing base body ( 2 ) against which the low pressure membrane ( 1 ) is pressed by means of a flange connection.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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AT396848B (en) * 1991-10-31 1993-12-27 Vaillant Gmbh WATER FLOW RATE

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