DE3909039A1 - Druckregler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckregler für Gase hoher Reinheit.

Um ein Gas von einem hohen Druckniveau auf ein niederes zu reduzieren, den Arbeitsdruck konstant zu halten sowie den Abschluß zwischen Hoch- und Niederdruckraum abzudichten, benötigen Druckregler einen Sollwertgeber (Stellfeder oder Steuerdruck) sowie eine Schließfeder. Sollwertgeber sind bei bekannten Druckreglern von außerhalb des Druckreglergehäuses verstellbar, während die Schließfederkraft nur innerhalb des Druckregler­ gehäuses einstellbar ist (US-PS 18 59 089). Die Ein­ stellung der Schließfederkraft ist dabei nur im demon­ tierten Zustand des Druckreglers möglich. Hierzu muß der Druckregler eingangsseitig von der Betriebsgas-Ent­ nahme und ausgangsseitig von der Gasanlage getrennt und gegebenenfalls mit einem Spülgas gespült werden.

Druckregler, die im Unterdruckbereich eingesetzt werden, benötigen neben einer Stell- und Schließfeder eine Vorspannfeder mittels der die Niederdruckmembran ent­ gegen dem Arbeitsdruck vorgespannt werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Druckregler zu schaffen, bei dem die Schließ- oder Vorspannfederkraft im Betriebszustand verändert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Druck­ regler für Gase hoher Reinheit gelöst, bei dem eine Schließ- oder Vorspannfeder von außerhalb des Druck­ reglergehäuses verstellbar ist.

Die Erfindung ermöglicht es, im Bedarfsfall nunmehr die Schließfederkraft oder die Vorspannfederkraft von außerhalb des Druckreglergehäuses zu verstellen, indem ein Werkzeug, beispielsweise ein Sechskantschlüssel, durch den Gehäusekörper geführt und ein die Federkraft veränderndes Element verstellt wird. In Anlagen bringt die Erfindung den Vorteil, daß diese nicht abgestellt, der Druckregler ausgebaut, demontiert und wieder mon­ tiert und in die Anlage eingebaut werden muß. Bei der Regelung von toxischen Gasen entfällt vor und nach dem Ausbau das Spülen des Druckreglers.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß den Merkmalen des Unteranspruches 2 ergeben sich Vorteile bei der Einstellung des Druckreglers, wenn dieser in Sicher­ heitsschränken angeordnet ist. Sinnvolle praktische Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen 3, 4 und 5 angegeben. Durch die Weiterbildung nach Anspruch 3 wird einerseits eine gasdichte Durch­ führung für das Einstellelement (Werkzeug) vermieden und andererseits eine Drehung des Einstellelementes um 360° ermöglicht.

Mit der Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 5 wird vorteilhaft eine Trennung der Anlagefläche der Schließ- oder Vorspannfeder und des mit dem Einstell­ element bewegten Elementes vermieden. Ein Verbiegen der Feder beim Einstellen der Federkraft wird durch diese Maßnahme vorteilhaft ausgeschlossen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung des Druckreglers nach der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf das Stellglied mit der Stellscheibe und dem Element nach der Erfindung.

Der in der Fig. 1 dargestellte Druckregler 19 besteht im wesentlichen aus einem Druckreglergehäuse 13, in welchem ein prozeßgasführender Hochdruckraum 14 und ein prozeßgasführender Niederdruckraum 15 angeordnet sind. Der Hochdruckraum 14 ist eingangsseitig über eine Hochdruckleitung 20 mit einer nicht näher dar­ gestellten Gasversorgung und über ein ansteuerbares Ventil 21 mit dem Niederdruckraum 15 verbunden, an dessen Niederdruckleitung 22 eine im Unterdruckbereich arbeitende Anlage 40 angeschlossen ist. Der Niederdruck­ raum 15 wird durch das Druckreglergehäuse 13 und die Niederdruckmembran 11 begrenzt, die stirnseitig zwischen den beiden Teilen des Druckreglergehäuses 13 gasdicht eingespannt ist. An der Niederdruckmembran 11 ist ein zweiteiliges Stellglied 24 befestigt, dessen im prozeßgasfreien Raum angeordnetes Teil mit einer Vor­ spannfeder 6 in Wirkverbindung steht. Das zweiteilige Stellglied 24 besteht im wesentlichen aus einem schraubenförmigen Teil, welches durch die Niederdruck­ membran 11 hindurchgeführt ist und mit einem Mutter­ teil verschraubt ist. Über zwei der Niederdruckmembran zugewandte und gegenüberliegende metallische Dicht­ ringe 27, 28 des Stellgliedes 24 wird der Niederdruck­ raum 15 nach der Befestigung des Stellgliedes 24 an der Niederdruckmembran 11 gasdicht an der Durchführungs­ öffnung 57 abgedichtet.

In dem prozeßgasfreien Raum 23 ist mit Abstand zur Niederdruckmembran 11 eine Scheibe 2 in das Druckregler­ gehäuse 13 eingeschraubt. Die Scheibe 2 hat eine Öffnung 29, durch die das Stellglied 24 in Stellrichtung (Pfeil­ richtung 30) der Niederdruckmembran 11 frei beweglich hindurchgeführt ist. Auf der Scheibe 2 liegt das eine Ende der Vorspannfeder 6 an, deren anderes Ende an zwei Schultern 25, 26 (Fig. 2) einer mit Abstand zur Scheibe 2 angeordneten Stellscheibe 7 anliegt.

Zwischen der Scheibe 2 und der Niederdruckmembran 11 ist eine Membranplatte 18 angeordnet. Die Membranplatte 18 liegt mit ihrer einen Seite an der Niederdruck­ membran 11 an und weist zwei im wesentlichen senkrecht abstehende Arme 3 a, 3 b auf, die durch zwei Öffnungen 32, 33 in der Scheibe 2 greifen. Auf der Stirnseite dieser zwei Arme 3 a, 3 b ist eine Ringscheibe 4 mit Schrauben 5 befestigt. Auf der Ringscheibe 4 liegt das eine Ende der Stellfeder 9 an, deren anderes Ende mit einem Druckstück 12 eines Einstellelementes 10 in Kontakt steht. In der Mitte der Membranplatte 18 ist eine Öffnung 58 für die Durchführung des Stellgliedes 24 vorgesehen.

Wie in der Fig. 2 näher dargestellt, weist der im prozeßgasfreien Raum 23 angeordnete Teil des Stell­ gliedes 24 eine Bohrung 31 mit einer schlitzförmigen Ausnehmung 1 aus, in der die Stellscheibe 7 ange­ ordnet ist. Die Schultern 25, 26 der Stellscheibe 7 greifen hierbei durch die schlitzförmige Ausnehmung und verhindern somit ein Verdrehen der Stellscheibe, wenn diese in der Höhe verstellt wird. In der Mitte der Stellscheibe ist eine Öffnung 8 vorgesehen, durch die ein Element 34, vorzugsweise eine Schraube, hin­ durchgeführt ist und welche in ein im Fuß der schlitz­ förmigen Ausnehmung 1 des Stellgiedes 24 vorgesehenes Gewinde 35 (Fig. 1) schraubbar ist. In dem Druckstück 12 und dem Einstellelement 10 für die Stellfeder 9 ist eine koaxiale Bohrung 36 vorgesehen, durch die ein Einstell­ element 37, beispielsweise ein Sechskantschlüssel, hindurchgeführt werden kann. Das Einstellelement 37 greift formschlüssig in den Innensechskant des Elementes 34.

Durch Drehen des Einstellelementes 37 kann somit das Element 34 in das Gewinde hinein oder aus dem Gewinde 35 herausgeschraubt werden, wodurch die Stell­ scheibe 7 in ihrer Höhe verstellt wird. Hierdurch ist die Verspannfederkraft der Vorspannfeder 6 ein­ stellbar. Selbstverständlich ist es auch möglich, das Element 34 durch die Bohrung 36 aus dem Einstellelement 10 herauszuführen und beispielsweise mit einer Einstell­ hülse zu versehen.

Das zwischen dem Hochdruckraum 14 und dem Niederdruck­ raum 15 angeordnete Ventil 21 besteht aus einem Ventil­ sitz 16 und einem Ventilkegel 17, der über die Nieder­ druckmembran 11 ansteuerbar ist. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Ventilkegel 17 nicht mit dem Stellglied 24 verbunden. Oberhalb des Ventilkegels 17 ist im Hochdruckraum 14 eine auf den Ventilkegel 17 drückende Schließfeder 42 angeordnet, die den Ventilkegel 17 auf den Ventilsitz 16 drückt. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Ventil­ kegel 17 über einen oberhalb des Ventilsitzes 16 angeordneten Ventilstift 44 in Führungen 45 geführt. Über die Vorspannfeder 6, deren Federkraft auf die Schultern 25, 26 der Stellscheibe 7 wirkt, wird die Niederdruckmembran 11 entgegen des Arbeitsdruckes einer im Unterdruck arbeitenden Anlage 40 vorgespannt. Die Vorspannfeder 6 und die Stellfeder 9 sind koaxial zueinander in dem Druckreglergehäuse 13 angeordnet, wobei die Vorspannfeder 6 von der Stellfeder 9 umgeben ist.

Nach einem weiteren nicht näher dargestellten Aus­ führungsbeispiel wird die Vorspannfeder als Schließ­ feder eingesetzt. Dies kann dann erfolgen, wenn der Ventilkegel 17 mit dem Stellglied 24 kraftschlüssig verbunden wird. Die Schließfeder 42 sowie der Ventil­ stift 44 und die Ventilführungen 45 können dann ent­ fallen. Es bedarf keiner weiteren Ausführungen um zu ersehen, daß dann die vorstehend beschriebene Vor­ spannfeder 6 als Schließfeder wirkt und deren Feder­ kraft mit dem Einstellelement 37 von außerhalb des Druckreglergehäuses eingestellt werden kann.

Claims (5)

1. Druckregler (9) für Gase hoher Reinheit, bei dem eine Schließ- oder Vorspannfeder (6) von außerhalb des Druckreglergehäuses (13) verstellbar ist.

2. Druckregler nach Anspruch 1, bei dem die Verstellung der Schließ- oder Vorspannfeder (6) und die an sich bekannte Verstellung der Stellfeder (9) von außer­ halb des Druckreglergehäuses (13) von einer Seite (37) des Druckreglers (19) aus erfolgt.

3. Druckregler nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Stell-, Schließ-, und/oder Vorspannfeder (6, 9) koaxial zueinander im prozeßgasfreien Raum (23) des Druckreglers angeordnet sind und die Schließ- oder Vorspannfedern (6) über ein koaxial durch das Ein­ stellelement (10) der Stellfeder 9 geführtes zweites Einstellelement (37) verstellbar ist.

4. Druckregler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Schließ- oder Vorspannfeder (6) auf eine Stellscheibe (7) wirkt, welche an einem die Niederdruckmembran (11) durchdringenden Stellglied (24) höhenverstellbar angeordnet ist und die Stell­ scheibe (7) mittels des Einstellelementes (37) in ihrer relativen Lage zu dem Stellglied (24) ver­ änderbar ist.

5. Druckregler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Stellscheibe (7) verdrehsicher in oder an dem Stellglied (24) geführt ist und ein die Stell­ scheibe (7) verstellendes Element (34) mit dem Einstellelement (37) in das oder auf dem Stellglied (24) schraubbar ist.