DE8703198U1

DE8703198U1 - Valve device

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Publication number: DE8703198U1
Application number: DE8703198U
Authority: DE
Original assignee: Druva-Armaturen 6904 Eppelheim De GmbH
Current assignee: Druva-Armaturen 6904 Eppelheim De GmbH
Priority date: 1987-03-02
Filing date: 1987-03-02
Publication date: 1987-04-16

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventileinrichtung zum Anschluß an eine Gasflasche, mit einem Ventilgehäuse und mit einem mit dem Ausgang eines Ventils der Gasflasche verbindbaren Brauchgasanschlußstutzen. The invention relates to a valve device for connection to a gas cylinder, with a valve housing and with a service gas connection piece that can be connected to the outlet of a valve of the gas cylinder.

Bekannte Ventileinrichtungen dieser Art stellen das Bindeglied zwischen einer Gasvorratsflasche und einem nachfolgenden Gasverbraucher dar. Wird bei einer Ventileinrichtung dieser Art die Gasflasche wegen Erschöpfung des Gasvorrates abgetrennt und eine neue Gasflasche angeschlossen, so tritt in den Raum zwischen dem Anschlußstutzen der Ventileinrichtung und dem Ventilsitz Luft ein. Insbesondere bei Gasen höchster Reinheit, wie sie beispielsweise als Dotiergase bei der Halbleiterherstellung Anwendung finden, muß die in das Leitungssystem eingedrungene Luft und die damit verbundenen Verunreinigungen, wie Feuchtigkeit etc. durch ein aufwendiges Spülverfahren entfernt werden. Ein solches Spülverfahren umfaßt die Schritte: 1. Druckaufbau, 2. Druckabbau, 3. Evakuieren - oder eine Drucklastwechselspülung mit anschließendem Evakuieren. Trotz des aufwendigen Spülverfahrens kann nicht mit Sicherheit ausgeschlossen werden, daß feinste Staubpartikel oder Feuchtigkeitströpfchen in dem Leitungssystem verbleiben.Known valve devices of this type represent the link between a gas storage bottle and a subsequent gas consumer. If the gas bottle in a valve device of this type is disconnected because the gas supply is exhausted and a new gas bottle is connected, air enters the space between the connection piece of the valve device and the valve seat. In particular with gases of the highest purity, such as those used as doping gases in semiconductor production, the air that has penetrated the pipe system and the associated impurities such as moisture etc. must be removed by a complex flushing process. Such a flushing process comprises the following steps: 1. Pressure build-up, 2. Pressure reduction, 3. Evacuation - or a pressure load change flush with subsequent evacuation. Despite the complex flushing process, it cannot be ruled out with certainty that the finest dust particles or moisture droplets remain in the pipe system.

Anm.: DruVa-Armaturen GmbH - 5 -Note: DruVa-Armaturen GmbH - 5 -

u.Z.: Pat Z09/8-87Ecc: Pat Z09/8-87E

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ventileinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Verunreinigungsgefahr des Leitungssystems, insbesondere nach einem Wechsel der Gasflasehe, möglichst gering gehalten wird.The invention is therefore based on the object of creating a valve device of the type mentioned at the beginning, in which the risk of contamination of the line system, in particular after changing the gas bottle, is kept as low as possible.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß der Mündungsabschnitt des Brauchgasanschlußstutzens als Ventilsitz ausgebildet ist, gegen den ein Ventilschiieüeiement anstellbar ist.This task is solved by the fact that the mouth section of the service gas connection piece is designed as a valve seat against which a valve closing element can be adjusted.

Durch die Maßnahme gemäß der Erfindung wird sichergestellt, daß keine Verunreinigungen bei einem Flaschenwechsel über den Anschlußstutzen in das Leitungssystem eindringen können. Das Totvolumen, das bei einem Flaschenwechsel mit Luft gefüllt ist, wird durch die Maßnahme nach der Erfindung so klein wie möglich gehalten. Dadurch wird bei dem nachfolgenden Spülvorgang ein größerer Säuberungsgrad erzielt, oder es kann das Spülverfahren abgekürzt werden.The measure according to the invention ensures that no contamination can enter the pipe system via the connection piece when changing bottles. The dead volume, which is filled with air when changing bottles, is kept as small as possible by the measure according to the invention. This means that a greater degree of cleaning is achieved in the subsequent rinsing process, or the rinsing process can be shortened.

Eine vorteilhafte Ausführungsforrn der Erfindung, gemäß der das Ventilschließelement über eine Spindel von innen gegen den Ventilsitz drückbar ist, hat sich in konstruktiver Hinsicht als besonders vorteilhaft erwiesen.An advantageous embodiment of the invention, according to which the valve closing element can be pressed against the valve seat from the inside via a spindle, has proven to be particularly advantageous from a constructional point of view.

Vorteilhaft ist ferner, wenn die Spindel mittels eines pneumatischen Kolbens bewegbar ist, da hierdurch Beschädigungen des Ventilssitzes, etwa durch zu festes Andrehen eines Handrades oder dgl. vermieden werden können. Durch Beschädigung des Ventilsitzes können leicht Rauhigkeiten entstehen, die die Gefahr der Oberflächensorption und die Akkumulierung von Partikeln und deren unkontrollierte Ablösung zur Folge haben könnte. Desweiteren ergibt sich bei dieser Ausführungsform die Möglichkeit einer automatischen und somit fehlerfreien Ansteuerung des Ventils zur Durchführung der Spülzyklen. Die Ventilbetätigung erfolgt ohne Drehmomentübertragung auf die Anschlußmutter der Gasflasche, wodurch die Gefahr einer Lockerung der Mutter vermieden ist. Dies ist insbesondere bei der Verarbeitung von meist giftigen Dotiergasen von großer sicherheitstechnischer Bedeutung.It is also advantageous if the spindle can be moved using a pneumatic piston, as this avoids damage to the valve seat, for example by turning a handwheel too tightly or similar. Damage to the valve seat can easily cause roughness, which could lead to the risk of surface sorption and the accumulation of particles and their uncontrolled detachment. Furthermore, this design offers the possibility of automatic and thus error-free control of the valve to carry out the flushing cycles. The valve is actuated without torque being transmitted to the connection nut of the gas bottle, which avoids the risk of the nut becoming loose. This is of great safety importance, especially when processing doping gases, which are usually poisonous.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vor-According to a further advantageous embodiment of the invention,

Anm.: DruVa-Armaturen GmbH - 6 -Note: DruVa-Armaturen GmbH - 6 -

u.Z.: Pat 209/8-87Ecc: Pat 209/8-87E

gesehen, daß in Strömungsrichtung vor dem Ventilsitz ein Grobfilter angeordnet ist. Dieses besteht vorzugsweise aus einem Sintermetallkörper mit einer mittleren Porenweite von etwa 15 um. Durch die Anordnung dieses Filters vor dem Ventilsitz wird sichergestellt, daß vergleichsweise grobe Partikel mit einer Größe von 15 um oder mehr, insbesondere bei einem Flaschenwechsel, nicht in das Leitungssystem gelangen können.seen that a coarse filter is arranged in front of the valve seat in the direction of flow. This preferably consists of a sintered metal body with an average pore size of around 15 µm. By arranging this filter in front of the valve seat, it is ensured that relatively coarse particles with a size of 15 µm or more cannot get into the line system, especially when changing bottles.

Durch die Anordnung eines Feinfilters in Strömungsrichtung hinter dem Vitsitilsitz, welches Feinfilter vorzugsweise ein Membranfilter mit einer mittleren Porenweite von 0,02 um ist, werden die feinsten Verunreinigungen des Gases mit einer Partikelgröße von weniger als 0,02 Um aus dem Gasstrom entfernt.By arranging a fine filter in the flow direction behind the Vitsitil seat, which fine filter is preferably a membrane filter with an average pore size of 0.02 µm, the finest gas impurities with a particle size of less than 0.02 µm are removed from the gas stream.

In konstruktionslbchnischer Hinsicht hat sich eine Ausführungsform der Erfindung als besonders vorteilhaft erwiesen, bei der das Feinfilter in einer von außen zugänglichen, verschließbaren Filterkammer angeordnet ist, deren Dichtheit durch eine Lecksuchbohrung überprüfbar ist. Nach Abnahme eines Verschlußdeckels kann das Feinfilter leicht gewechselt werden.In terms of construction, an embodiment of the invention has proven to be particularly advantageous in which the fine filter is arranged in a lockable filter chamber accessible from the outside, the tightness of which can be checked using a leak detection hole. After removing a cover, the fine filter can be easily replaced.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist an dem Brauchgasanschlußstutzen eine überwurfmutter zur Befestigung des Anschlußstutzens an einer Gasflasche vorgesehen. Zum Anbringen der Überwurfmutter wird das den Ventilsitz und einen Haltebund aufweisende Endstück des Anschlußstutzens orbital angeschweißt, so daß eine spalt- und rißfreie Verbindung entsteht.According to a further advantageous embodiment of the invention, a union nut is provided on the service gas connection piece for fastening the connection piece to a gas cylinder. To attach the union nut, the end piece of the connection piece, which has the valve seat and a retaining collar, is orbitally welded so that a gap- and crack-free connection is created.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Ausgangsstutzen für das Brauchgas einstückig mit dem Ventilgehäuse.According to a further advantageous embodiment of the invention, the outlet connection for the service gas is integral with the valve housing.

Ventilgehäuse und Brauchgasstu';zen sind durchgehend aus einem Gehäuseblock gefertigt worden.The valve housing and service gas nozzles are manufactured entirely from a housing block.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Ventilgehäuse einen Spülgaskanal auf, der durch ein Spülgasventil verschließbar ist. Nach dem Stande der Technik war der Spülgaskanal über ein Ventil und ein T-Stück, das zwischen dem Ausgang der GasflascheAccording to a further advantageous embodiment of the invention, the valve housing has a purge gas channel that can be closed by a purge gas valve. According to the prior art, the purge gas channel was connected via a valve and a T-piece that was located between the outlet of the gas bottle

Anm.: DruVa-Armaturen GmbH - 7 -Note: DruVa-Armaturen GmbH - 7 -

u.Z.: Pat 209/8-87Ecc: Pat 209/8-87E

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und dem Absperrventil des Leitungsnetzes gemündet hat, an das Leitungsnetz angekoppelt. Bei einem Gasflaschenwechsel bot der Spülgasanschlußkanal ebenfalls einen Aufnahmeraum für Fremdluft und die in der Luft enthaltenen Verunreinigungen. Dadurch, daß nach der oben genannten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung das Spülgasventil zusammen mit dem Ventil für das Brauchgas in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind, wird das Totvolumen und damit die Verunreinigungsgefahr des Leitungsnetzes weiter verringert.
10and the shut-off valve of the pipe network. When changing gas cylinders, the purge gas connection channel also provided a space for collecting external air and the contaminants contained in the air. Because, according to the advantageous embodiment of the invention mentioned above, the purge gas valve and the valve for the service gas are housed in a common housing, the dead volume and thus the risk of contamination of the pipe network is further reduced.
10

Dabei ist eine Ausführungsform besonders hervorzuheben, gemäß der der Spülgaskanal in eine Spülgasventilkammer mündet, in der das Ventilschließelement des Spülgasventiles beweglich angeordnet ist.One embodiment is particularly noteworthy, according to which the purge gas channel opens into a purge gas valve chamber in which the valve closing element of the purge gas valve is movably arranged.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das Ventilschließelement des Spülgasventiles durch einen pneumatischen Kolbenantrieb betätigbar ist. Durch einen pneumatischen Kolbenantrieb werden auch hier Beschädigungen des Ventilsitzes durch zu festes Schließen des Ventils und die damit verbundenen nachteiligen FoI-gen vermieden. Desweiteren ergibt sich bei dieser Ausführungsform die Möglichkeit einer automatischen und somit fehlerfreien Ansteuerung des Ventils zur Durchführung der Spülzyklen. Die Ventilbetätigung erfolgt ohne Drehmomentübertragung auf die Anschlußmutter der Gasflasche, wodurch die Gefahr einer Lockerung der Mutter vermieden ist. Dies ist insbesondere bei der Verarbeitung von meist giftigen Dotiergasen von großer sicherheitstechnischer Bedeutung.According to a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the valve closing element of the purge gas valve can be actuated by a pneumatic piston drive. A pneumatic piston drive also prevents damage to the valve seat caused by closing the valve too tightly and the associated adverse consequences. Furthermore, this embodiment offers the possibility of automatic and thus error-free control of the valve to carry out the purge cycles. The valve is actuated without torque being transmitted to the connection nut of the gas cylinder, which avoids the risk of the nut becoming loose. This is of great safety importance, especially when processing doping gases, which are usually poisonous.

Dadurch, daß der Ausgang der Spülgasventilkammer in den Strömungsweg des Brauchgases stromaufwärts des Feinfilters mündet, ist sichergestellt, daß auch der Spülgasstrom über das Feinfilter geführt wird, bevor er in das weitere Leitungsnetz vordringt.The fact that the outlet of the purge gas valve chamber opens into the flow path of the service gas upstream of the fine filter ensures that the purge gas flow is also guided over the fine filter before it penetrates into the further pipe network.

Vorteilhaft ist ferner, wenn der Spülgaskanal einen einstückig mit dem Ventilgehäuse ausgebildeten Spülgaseingangsstutzen aufweist, so daß auch das Spülgas über eine spaltfreie Verbindung in das Ventilgehäuse eingeleitet worden kann.It is also advantageous if the purge gas channel has a purge gas inlet nozzle formed integrally with the valve housing, so that the purge gas can also be introduced into the valve housing via a gap-free connection.

Anm.! DruVa-Armaturen GmbH - 8 -Note! DruVa-Armaturen GmbH - 8 -

u.Z.: Pat 209/8-87E cc: Pat 209/8-87E

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert- Es zeigt:The invention is explained in more detail below using the embodiment shown schematically in Figures 1 and 2. It shows:

Figur 1: eine Ventileinrichtung im Schnitt; Figure 1: a valve device in section;

Figur 2: einen Schnitt längs der Schnittlinie II-II Figure 2: a section along the section line II-II

in Figur 1.in Figure 1.

Die Ventileinrichtung gemäß den Figuren 1 und 2 besteht aus einem Ventilgehäuse 1 aus Edelstahl. Wie insbesondere in Figur 1 zu erkennen ist, geht der Gehäuseblock einstückig über in einen rohrförmigen Ansatz 31. Mit diesem ist durch eine Orbitalverschweißung stumpf ein Rohrstück 32 mit gleichem Außen- und Innendurchmesser verschweißt. In der Zeichnung ist die Schweißnaht 19 erkennbar. An seinem der Schweißnaht abgewandten Ende weist das Rohrstück 32 einen Ringbund 20 auf, der von einer Überwurfmutter 10 hintergriffen wird. Mit Hilfe der Überwurfmutter 10 kann das den Brauchgaseingang darstellende Rohrstück 32 mit dem Ausgang eines Gasflaschenventils verbunden werden, wobei die stirnseitige freie Fläche des Ringbundes 20 gegen das stirnseitige Ende eines entsprechenden Anschlußstutzens des Gasflaschenventils gepreßt wird.The valve device according to Figures 1 and 2 consists of a valve housing 1 made of stainless steel. As can be seen in particular in Figure 1, the housing block merges in one piece into a tubular extension 31. A pipe section 32 with the same outer and inner diameter is butt-welded to this by orbital welding. The drawing shows the weld seam 19. At its end facing away from the weld seam, the pipe section 32 has an annular collar 20, which is gripped by a union nut 10. With the help of the union nut 10, the pipe section 32 representing the service gas inlet can be connected to the outlet of a gas cylinder valve, with the front-side free surface of the annular collar 20 being pressed against the front-side end of a corresponding connection piece of the gas cylinder valve.

Das Rohrstück 32 ist über den Ringbund 20 hinaus in den Anschlußzapfen hinein verlängert, so daß sich dort ein zylindrischer Raum zur Aufnahme eines Grobfilters 7 bildet. Das Rohrstück 32 weist in seinem Mündungsabschnitt, d.h. in dem Bereich in der Nähe des Ringbundes 20, eine Verjüngung seines Innendurchmessers auf, die als Ventilsitz 3 ausgebildet ist. Gegen diesen Ventilsitz 3 wird ein Ventilschließelement 4 mittels einer durch einen Faltenbalg 23 abgedichteten Spindel 5, die einen verjüngten Abschnitt 21 aufweist, gepreßt. Die Spindel 5 wird in dem rohrförmigen Ansatz 31 und dem Rohrstück 32 zentrisch geführt. Das Ventilschließelement 4 besteht aus Kunststoff·The pipe section 32 is extended beyond the annular collar 20 into the connecting pin, so that a cylindrical space is formed there for accommodating a coarse filter 7. The pipe section 32 has a tapering of its inner diameter in its mouth section, i.e. in the area near the annular collar 20, which is designed as a valve seat 3. A valve closing element 4 is pressed against this valve seat 3 by means of a spindle 5 sealed by a bellows 23, which has a tapered section 21. The spindle 5 is guided centrally in the tubular extension 31 and the pipe section 32. The valve closing element 4 is made of plastic.

Die Innenbohrung des Rohrstückes 31 geht in Richtung auf den Gehäuseblock in eine koaxiale Bohrung 33 über, die jedoch einen etwas größeren Durchmesser aufweist. In dieser Bohrung 33 ist die Ventilspindel 5 mit-The inner bore of the pipe section 31 merges in the direction of the housing block into a coaxial bore 33, which however has a slightly larger diameter. The valve spindle 5 is mounted in this bore 33.

Anm.: DruVa-Armaturen GmbH - 9 -Note: DruVa-Armaturen GmbH - 9 -

u.Z.: Pat 209/8-67Ecc: Pat 209/8-67E

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hilfe einer Führung 22 geführt. Die Spindel 5 führt zu einem pneumatischen Kolben 6, der in der Zeichnung als Baugruppe lediglich schematisch angedeutet ist. Die den pneumatischen Kolben enthaltende Einheit ist mithilfe einer Überwurfmutter 24 an dem Ventilgehäuse 1 befestigt. Die Ventilspindel 5 ist gegen die den pneumatischen Kolben enthaltende Einheit durch einen Edelstahlfaltenbalg 23 abgedichtet.guided by a guide 22. The spindle 5 leads to a pneumatic piston 6, which is only shown schematically in the drawing as an assembly. The unit containing the pneumatic piston is attached to the valve housing 1 by means of a union nut 24. The valve spindle 5 is sealed against the unit containing the pneumatic piston by a stainless steel bellows 23.

Der oneumatische Kolben ist durch eine Feder in der Richtung vorbela- IQ stet, daß die Ventilspindel und das VentilschlieQelement 4 in Richtung aufThe oneumatic piston is preloaded by a spring in the direction that the valve spindle and the valve closing element 4 move towards

den Ventilsitz 3 mit einer solchen Kraft gepreßt werden, daß das Ventil 3, 4 dicht gegen das unter Druck stehende, aus der Brauchgasflasche kommende Gas schließL. Wird der pneumatische Kolben mii Steuerluft beaufschlagt, dann wird die Ventilspindel 5 zurückgezogen, so daß sich das Ven-Ig tilschließelement 4 von dem Ventilsitz 3 abhebt und den Strömungswegthe valve seat 3 is pressed with such a force that the valve 3, 4 closes tightly against the pressurized gas coming from the service gas bottle. If the pneumatic piston is pressurized with control air, then the valve spindle 5 is retracted so that the valve closing element 4 lifts off the valve seat 3 and closes the flow path.

des EiJauchgases freigibt.of the egg yolk gas.

Der Strömungsweg ,es Brauchgases verläuft durch das Grobfilter 7, zwischen dem Ventilsitz 3 und dem Ventilschließelement 4 hindurch und danach durch den Ringraum, der zwischen der Ventilspindel 5 und dem rohrförmigen Ansatz 31 bzw. dem Rohrstück 32 gebildet wird.The flow path of the service gas runs through the coarse filter 7, between the valve seat 3 and the valve closing element 4 and then through the annular space which is formed between the valve spindle 5 and the tubular extension 31 or the pipe section 32.

Senkrecht, jedoch axial versetzt, zu der Bohrung 33 ist in dem Ventilgehäuse 1 eine Bohrung angebracht, die eine Filterkammer 9 für ein Feinfilter 8 bildet. Die Filterkammer 9 ist mit der die Spindel 5 enthaltenden Bohrung 33 radial verbunden. Das in der Filterkammer 9 angeordnete Feinfilter 8 ist ein zylinderförmiges Membranfilter mit einer Porenweite von 0,02 pm. Der zylindrische Innenraum des Feinfilters 8 ist an einen Kanal 25 für das Brauchgas angeschlossen. Dieser Kanal 25 geht über inPerpendicular to, but axially offset from, the bore 33, a bore is provided in the valve housing 1, which forms a filter chamber 9 for a fine filter 8. The filter chamber 9 is radially connected to the bore 33 containing the spindle 5. The fine filter 8 arranged in the filter chamber 9 is a cylindrical membrane filter with a pore size of 0.02 pm. The cylindrical interior of the fine filter 8 is connected to a channel 25 for the service gas. This channel 25 goes into

on einen Brauchgasausgangsstutzen 11, der ein Gewinde 26 zur Aufnahmeon a service gas outlet nozzle 11, which has a thread 26 for receiving

einer Überwurfmutter (nicht dargestellt) aufweist, und der einstückig mit dem Ventilgehäuse 1 gefertigt ist. Das Brauchgas gelangt somit aus der Bohrung 33 in die Filterkammer 9 und strömt über das Feinfilter B in den Kanal 25 und von dort zu dem Brauchgasausgangsstutzen 11.a union nut (not shown) and which is made in one piece with the valve housing 1. The service gas thus passes from the bore 33 into the filter chamber 9 and flows via the fine filter B into the channel 25 and from there to the service gas outlet nozzle 11.

Auf der der Filterkammer 9 gegenüberliegenden Seite ist in dem Ventilgehäuse 1 eine zur Bohrung 33 radial verlaufende Bohrung vorgesehen,On the side opposite the filter chamber 9, a bore extending radially to the bore 33 is provided in the valve housing 1,

Anm«: DruVa-Armaturen GmbH - 10 -Note: DruVa-Armaturen GmbH - 10 -

U.Z.: Pat 209/B-87EU.Z.: Pat 209/B-87E

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die als Ventilkarnmer 14 für ein SchlieQelement 15 dient, das ein Spülgasventil darstellt. Die Spülgasventilkammer 14 weist zur Bohrung 33 hin eine Engstelle auf, die als Ventilsitz 17 ausgebildet ist. In die Spülgasventilkammer 14 mündet ein Spülgaskanal, der in der Darstellung der Figur 1 nicht zu srkennen ist, und der weiter unten anhand der Darstellung der Figur 2 beschrieben wird.which serves as a valve chamber 14 for a closing element 15, which represents a purge gas valve. The purge gas valve chamber 14 has a constriction towards the bore 33, which is designed as a valve seat 17. A purge gas channel opens into the purge gas valve chamber 14, which cannot be seen in the illustration in Figure 1 and which is described further below with reference to the illustration in Figure 2.

Zentrisch in der Ventilkammer 14 ist das SchlieQelement 15 an.'.ordnet, das über eine einen pneumatischen Kolbenantrieb 16 enthaltende Einheit bewegbar ist. Die den pneumatischen Kolbenantrieb 16 enthaltende Einheit ist in den Figuren lediglich schematisnh angedeutet. Die Einheit ist mittels einer Überwurfmutter 27 mit dem Ventilgehäuse 1 verschraubt. Das Schließelement 15 ist gegenüber dem pneumatischen Kolbenantrieb 16 mittels eines Edelstahlfaltenbalges 30 gasdicht abgeschlossen.The closing element 15 is arranged centrally in the valve chamber 14 and can be moved via a unit containing a pneumatic piston drive 16. The unit containing the pneumatic piston drive 16 is only shown schematically in the figures. The unit is screwed to the valve housing 1 by means of a union nut 27. The closing element 15 is sealed gas-tight from the pneumatic piston drive 16 by means of a stainless steel bellows 30.

Das Schließelement 15 ist mittels einer Feder (nicht dargestellt) im Kolbenantrieb in Richtung auf den Ventilsitz 17 vorgespannt, so daß die Spülgasventilkammer 14 gegenüber der Bohrung 33 geschlossen gehalten wird. Wird der pneumatische Kolbenantrieb 16 mit Steuerluft beaufschlagt, so wird das Ventilschließelement 15 gegen die Wirkung der Feder zurückgezogen, so daß der Ventilsitz 17 freigegeben wird und das in der Spülgasventilkammer 14 enthaltene Gas in die Bohrung 33 einströmen kann. Das Pneumatikventil ist somit in Ruhestellung geschlossen und in Arbeitsstellung geöffnet.The closing element 15 is pre-tensioned by a spring (not shown) in the piston drive towards the valve seat 17 so that the purge gas valve chamber 14 is kept closed relative to the bore 33. If the pneumatic piston drive 16 is supplied with control air, the valve closing element 15 is retracted against the action of the spring so that the valve seat 17 is released and the gas contained in the purge gas valve chamber 14 can flow into the bore 33. The pneumatic valve is thus closed in the rest position and open in the working position.

Weitere Details der Ventileinrichtung werden anhand der Schnittdarstellung der Figur 2 deutlich.Further details of the valve device are shown in the sectional view in Figure 2.

In Figur 2 ist wiederum das Ventilgehäuse 1 zu erkennen, das in Ebene senkrecht zur Schnittebenes der Figur 1 geschnitten ist. Figur 2 zeigt etwa in der Bildmitte die anhand der Figir 1 bereits erläuterte Bohrung 33, in der die Ventilspindel 5 mittels einer Führung 22 geführt ist. Oberhalb der Bohrung 33 ist wiederum die bereits beschriebene Spülgasventilkammer 14 mit dem Ventilschließelement 15 und dem pneumatischen Kolbenantrieb 16 zu erkennen, der mittels einer überwurfmutter 2/ an dem Ventilgehäuse 1 befestigt ist.In Figure 2, the valve housing 1 can be seen again, which is cut in a plane perpendicular to the cutting plane of Figure 1. Figure 2 shows approximately in the middle of the image the bore 33 already explained with reference to Figure 1, in which the valve spindle 5 is guided by means of a guide 22. Above the bore 33, the previously described purge gas valve chamber 14 can be seen again with the valve closing element 15 and the pneumatic piston drive 16, which is attached to the valve housing 1 by means of a union nut 2/.

Anm.: DruVa-Armaturen GmbH - 11 -Note: DruVa-Armaturen GmbH - 11 -

u.Z.: Pat 209/8-87Ecc: Pat 209/8-87E

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Unterhalb der Bohrung 33 ist die bereits anhand von Figur 1 beschriebene Filterkammer 9 erkennbar, die das zylindrische Feinfilter 8 enthält, das in Figur 2 axial geschnitten ist. In Figur 2 ist ebenfalls der bereits beschriebene Brauchgaskanal 25 zu erkennen, der in den Brauchgasausgangsstutzen 11 mit Gewinde 26 übergeht.Below the bore 33, the filter chamber 9 already described in Figure 1 can be seen, which contains the cylindrical fine filter 8, which is cut axially in Figure 2. In Figure 2, the already described service gas channel 25 can also be seen, which merges into the service gas outlet nozzle 11 with thread 26.

Zusätzlich gegenüber Figur 1 zeigt Figur 2 den bereits kurz erwähnten Spülgaskanal 12, der radial in die Spülgasventilkammer 14 mündet. Nach außen hin geht der Spülgaskanal 12 in einen Spülgaseingangsstutzen 18 mit Gewinde 29 über. Auch der Spülgaseingangsstutzen 18 ist einschließlich seines Gewindes 29 einstückig mit dem Ventilgehäuse 1 gefertigt.In addition to Figure 1, Figure 2 shows the already briefly mentioned purge gas channel 12, which opens radially into the purge gas valve chamber 14. Towards the outside, the purge gas channel 12 merges into a purge gas inlet nozzle 18 with thread 29. The purge gas inlet nozzle 18, including its thread 29, is also manufactured in one piece with the valve housing 1.

Gegenüber der Darstellung in Figur 1 ist in Figur 2 die Filterkammer 9 für das Feinfilter 8 im Detail erkennbar. Wie in Figur 2 zu erkennen ist, besteht die Kammer aus einer entsprechenden Bohrung im Ventilgehäuse 1, die in einen rohrförmigen Ansatz übergeht, der mithilfe eines Schraubdeckels 28 mit integrierter Lecksuchbohrung abgeschlossen ist.Compared to the illustration in Figure 1, the filter chamber 9 for the fine filter 8 can be seen in detail in Figure 2. As can be seen in Figure 2, the chamber consists of a corresponding bore in the valve housing 1, which merges into a tubular attachment that is closed off by means of a screw cap 28 with an integrated leak detection bore.

Die Ventileinrichtung arbeitet wie folgt:The valve device works as follows:

Im Normalbetrieb, d.h., wenn Brauchgas einer Vorratsflasche entnommen und an einen Verbraucher weitergeleitet werden soll, ist der pneumatische Kolben 6 mit Steuerluft beaufschlagt, so daß die Ventilspindel 5 zurückgezogen und der Ventilsitz 3 freigegeben ist. Der pneumatische Kolbenantrieb 16 ist dagegen nicht mit Steuerluft beaufschlagt, so daß das Ventilschließelement 15 des Spülgasventiles dicht gegen seinen Ventilsitz 17 gepreßt wird.In normal operation, i.e. when service gas is to be taken from a storage bottle and passed on to a consumer, the pneumatic piston 6 is supplied with control air so that the valve spindle 5 is retracted and the valve seat 3 is released. The pneumatic piston drive 16, on the other hand, is not supplied with control air so that the valve closing element 15 of the purge gas valve is pressed tightly against its valve seat 17.

Bedingt durch die oben beschriebenen Ventilstellungen strömt Brauchgas über den Brauchgasanschlußstutzen 2, das Rohrstück 32 und den rohrförmigen Ansatz 31 in die Filterkammer 9. Von dort strömt es dort durch die Wandung des Membranfilters 8 in dessen zylindrischen Innenhohlraum ein. Von dort strömt das Brauchgas über den Kanal 25 zum Brauchgasausgangsstutzen 11, der - meist über einen Druckminderer - zu einem Gasverbraucher führt.Due to the valve positions described above, service gas flows via the service gas connection piece 2, the pipe section 32 and the tubular extension 31 into the filter chamber 9. From there it flows through the wall of the membrane filter 8 into its cylindrical inner cavity. From there the service gas flows via the channel 25 to the service gas outlet piece 11, which leads - usually via a pressure reducer - to a gas consumer.

Anm.: DruVa-Armaturen GmbH - 12 -Note: DruVa-Armaturen GmbH - 12 -

u.Z.: Pat 209/8-87Ecc: Pat 209/8-87E

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Wenn die Brauchgasvorratsflasche gewechselt werden soll, wird durch Sperrung der Steuerluftzufuhr und Entlüftung des pneumatischen Kolbens 6 die Ventilspindel 5 und damit das Ventilschließelement 4 in Richtung auf den Ventilsitz 3 gepreßt, so daß die Ventileinrichtung am eingangsseitigen Ende des Brauchgasanschlußstutzens 2 verschlossen ist« Nach Schließen des Flaschenventils (nicht dargestellt) kann die überwurfmutter 10 gelöst und die Flasche von der Ventileinrichtdng abgetrennt werden.If the service gas supply bottle is to be changed, the valve spindle 5 and thus the valve closing element 4 are pressed towards the valve seat 3 by blocking the control air supply and venting the pneumatic piston 6, so that the valve device is closed at the inlet end of the service gas connection piece 2. After closing the bottle valve (not shown), the union nut 10 can be loosened and the bottle separated from the valve device.

Nach Anschluß einer neuen Brauchgasvorratsflasche sind in den Raum zwischen dem Brauchgasanschlußstutzen 2 und dem entsprechenden Rohrstutzen der Flasche nur eine kleine Menge Luft und damit Verunreinigungen eingetreten. Um diese Luft und die Verunreinigungen zu entfernen, wird die Ventileinrichtung mehrfach gespült. Hierzu wird der Spülgaseingangsstutzen in mehrfachem Wechsel mit Spülgas und einer Vakuumpumpe (bei geöffnetem Ventil 4) verbunden, so daß die eingedrungenen Verunreinigungen und der Luftsauerstoff soweit wie möglich entfernt werden.After connecting a new service gas storage cylinder, only a small amount of air and thus contaminants have entered the space between the service gas connection nozzle 2 and the corresponding pipe nozzle of the cylinder. In order to remove this air and the contaminants, the valve device is flushed several times. To do this, the purge gas inlet nozzle is alternately connected to purge gas and a vacuum pump (with valve 4 open) so that the ingress of contaminants and atmospheric oxygen are removed as far as possible.

Da dank der erfindungsgemäßen Maßnahme das Totvolumen äußerst klein gehalten ist, wird durch das Spülen eine bessere Reinigungswirkung erzielt. Since the dead volume is kept extremely small thanks to the measure according to the invention, a better cleaning effect is achieved by rinsing.

Nach Abschluß des Spülvorganges wird das Spülgasventil (Schließelement - 15) geschlossen und das Flaschenventil geöffnet, so daß der oben erwähnte Normalbetrieb wiederaufgenommen werden kann.After completion of the purging process, the purging gas valve (closing element - 15) is closed and the cylinder valve is opened so that the normal operation mentioned above can be resumed.

Anm.: DruVa-Armaturen GmbH - 13 -Note: DruVa-Armaturen GmbH - 13 -

u.Z.: Pat 209/8-87Ecc: Pat 209/8-87E

Claims

DruVa-Armaturen GmbH Munich, dated: Pat 209/8-87E 02.03.87 CLAIMS

1. Valve device for connection to a gas cylinder, with a valve housing (1) and with a service gas connection piece (2) that can be connected to the outlet of a valve of the gas cylinder, characterized in that the mouth section of the service gas connection piece (2) is designed as a valve seat (3) against which a valve closing element (4) can be placed.

2. Valve device according to claim 1, characterized in that the valve closing element (4) can be pressed against the valve seat (3) from the inside via a spindle (5).

3. Valve device according to claim 2, characterized in that the spindle (5) is movable by means of a pneumatic piston (6).

4. Valve device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a coarse filter (7) is arranged in the flow direction in front of the valve seat (3).

5. Valve device according to claim 4, characterized in that the coarse filter (7) is a sintered metal filter with an average pore size of about 15 µm.

6. Valve device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a fine filter (8) is arranged behind the valve seat in the flow direction.

Note: DruVa-Armaturen GmbH - 2 -

cc: Pat 209/8-87E

I

7. Valve device according to claim 6, characterized in that

J d&j Fine filter (8) a membrane filter with an average pore size of

I is 0.02 um.
5

8. Valve device according to claim 6 or 7, characterized in that the fine filter (8) is arranged in an externally accessible, closable

i bare filter chamber (9).

I10

9. Valve device according to one of claims 1 to 8, characterized in

I indicates that a union nut is fitted to the service gas connection piece (2).

I nut (10) is arranged.

I

10. Valve device according to one of claims 1 to 9, characterized in

I 15 indicates that a service gas outlet nozzle (11) is provided, which

1 is integral with the valve housing (1).

I

11. Valve device according to one of claims 1 to 10, characterized

I characterized in that the valve housing (1) has a purge gas channel (12)

\\ 20 which can be closed by a closing element (15).

I

12. Valve device according to claim 11, characterized in

I that the purge gas channel (12) opens into a purge gas valve chamber (14) in

I in which the closing element (15) is movably arranged.

I 25I25

I

13. Valve device according to claim 11 or 12, characterized in

I is characterized in that the closing element (15) is actuated by a pneumatic

I piston drive (16) can be actuated.

&iacgr; 30

14. Valve device according to one of claims H to 13, characterized

1 characterized in that the outlet of the purge gas valve chamber (14) in the

I Flow path of the burn gas upstream of the fine filter (8) and

I opens downstream of the valve seat (3) of the service gas connection piece (2).

j 35y 35

I

15. Valve device according to one of claims 11 to 14, characterized in that the purge gas channel (12) is formed integrally with the valve.

i Note: DriA'a-Armaturen GmbH - 3 -

t uZ: Pat 209/8-87E

I . &diams; !I . &diams; !

ft Cr It · · f · · · ···ft Cr It · · f · · · ···

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lit 114· ···lit 114· ···

Il «III Il ·· ·» ·Il «III Il ·· ·» ·

- 3 -1- 3 -1

valve housing (1) has a purge gas inlet nozzle (18).

35 I35 I

Note: DruVa-Armaturen GmbH - 4 -

cc: Pat 209/8-87E