DE8708822U1 - Pressure regulator for gas installations - Google Patents

Pressure regulator for gas installations

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PATENTANWÄLTE QURM.&.DURMPATENT ATTORNEYS QURM.&.DURM

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R 3471/87R3471/87

22. JUfIi 198722. JUfIi 1987

Johann Baptist Rombach GmbH & Go KG, KarlsruheJohann Baptist Rombach GmbH & Go KG, Karlsruhe

7500 Karlsruhe 21
Hardecksfcraße 2
7500 Karlsruhe 21
Hardecksfcraße 2

Druckreqelqerät für GasinstallationenPressure regulator for gas installations

Die Neuerung betrifft ein Druckregelgerät für Gasinstallationen, mit einem Membrangehäuse, in dessen Inneren eine unter der Einwirkung des Gasdruckes stehende * federbelastete Membran ein Stellglied betätigt und der Membranhinterraum mit einem selbsttätigen Absperrventil für die Ausbläsöffnung bewehrt ist, dessen Schließglied gegen die Einwirkung eines vorgespannten Federelementes mittels eines bei Temperaturerhöhung erweichenden Sperrkörpers in Offenstellung gehalten wird.The innovation concerns a pressure regulator for gas installations, with a membrane housing, inside of which a spring-loaded membrane under the influence of the gas pressure* actuates an actuator and the membrane rear chamber is equipped with an automatic shut-off valve for the exhaust opening, the closing element of which is held in the open position against the influence of a pre-stressed spring element by means of a locking body that softens when the temperature increases.

Das Druckregelgerät gemäß der Neuerung findet Anwendung zur Herabsetzung des Druckes eines Gasverteilungsnetzes auf den für Verbrauchsgeräte,zum Beispiel Gasherde, Gasofen und Warmwasserbereiter,erforderlichen Gasdruck. Dieses Druckregelgerät dient darüberhinaus zur Sicherung gegen Überdruck oder zu niedrigen Druck in Haus- und Gasnetzinstallationen. The pressure regulator according to the innovation is used to reduce the pressure of a gas distribution network to the gas pressure required for consumer devices, such as gas stoves, gas ovens and water heaters. This pressure regulator also serves to protect against overpressure or too low pressure in house and gas network installations.

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Es sind Gasdruckregelgeräte bekannt, weiche so konstruiert sind, daß sie Umgebungstemperaturen Von 500 Grad Celsius Und mehr standhalten. Jedoch tritt bei diesen Geräten im Schadensfälle naüh der Zerstörung der Membran ein gewisser Gasstrom aus* Daher sind Druckregelgeräte entwickelt Worden, deren Ausblasoffnung mit einem unter Hitzeeinwirkung selbsttätig auslösenden Absperrventil gewehrt ist; Wirkungsweise und Dichtheit dieser Ventile waren bisher jedoch nicht zufriedenstellend.Gas pressure regulators are known which are designed to withstand ambient temperatures of 500 degrees Celsius and more. However, in the event of damage to these devices, a certain amount of gas escapes after the membrane is destroyed. Therefore, pressure regulators have been developed whose exhaust opening is protected by a shut-off valve which automatically triggers when exposed to heat. However, the operation and tightness of these valves have not been satisfactory to date.

Die Aufgabe der Neuerung liegt in der Konstruktion eines wartungsfrei arbeitenden und in Geschlossenstellung auch bei hohen Umgebungstemperaturen zuverlässig dicht schließenden Absperrventiles für die Ausblasöffnung von Druckregelgeräten für Gasinstallationen.The aim of the innovation is to design a shut-off valve for the exhaust opening of pressure regulators for gas installations that operates maintenance-free and closes reliably in the closed position even at high ambient temperatures.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird von einem Druckregelgerät der eingangs beschriebenen Bauart ausgegangen und gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß das Absperrventil als lösbares Einsatzteil ausgebildet ist, das eine mit der Querbohrung versehene Sackbohrung trägt, die mittig einen als Ventilsitz dienenden konischen Absatz aufweist, daß im weiten Teil der Sackbohrung als Schließglied eine verschiebbare Kugel dem Absatz gegenübersteht, an der das Federelement angreift und die mit der Innenwand des weiten Teiles einen Ringspalt bildet, daß der Sperrkörper an der Decke des engen Teiles der Sackbohrung vorgesehen ist, und daß am Sperrkörper eine im engen Teil verschiebliche Abstandshülst anliegt,To solve the problem, a pressure regulator of the type described at the beginning is used and the problem is solved by the shut-off valve being designed as a detachable insert part which carries a blind bore provided with the cross bore, which has a conical shoulder in the middle serving as a valve seat that in the wide part of the blind bore a movable ball is positioned opposite the shoulder as a closing element, that the spring element engages and which forms an annular gap with the inner wall of the wide part, that the locking body is provided on the ceiling of the narrow part of the blind bore, and that a spacer sleeve which is movable in the narrow part is in contact with the locking body,

gO welche die Kugel abstützt und mit der Innenwand des engen Teiles einen hülsenförmigen Zwischenraum bildet. Es hat sich gezeigt, daß das Absperrventil mit diesen Merkmalen bei Temperaturerhöhung sehr schnell auslöst und ingO which supports the ball and forms a sleeve-shaped space with the inner wall of the narrow part. It has been shown that the shut-off valve with these features triggers very quickly when the temperature increases and in

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seiher Geschlössenstellung eirie nahezu vollständige Dichtheit gewährleistet, Was durch die vom Federe!emerifc auf den konischen Absatz gepreßte Kugel bewerkstelligt wird*In its closed position, an almost complete seal is guaranteed, which is achieved by the ball pressed by the spring onto the conical shoulder*

In bevorzugtet Ausgestaltung dei? Neuerung besteht die Kugel aus gehärtetem Stähl. Diese Maßnahme gestattet es, bei der Montage des Ventiles die Kugel gegen den konischen Absatz zU schlagen, Um auf einfachste Weise dessen Anpassung an die KUgelform zu erzielen*In the preferred embodiment of the innovation, the ball is made of hardened steel. This measure allows the ball to be struck against the conical shoulder when assembling the valve in order to achieve its adaptation to the spherical shape in the simplest way possible*

Zweckmäßig besteht das Einsatzteil aus Messing, dieses Material läßt sich leicht bearbeiten und es paßt sich leicht der Form der Kugel an*The insert is made of brass, which is easy to work with and adapts easily to the shape of the ball*

Die Weiteren Ausgestaltungen der Neuerungen ergeben sich aus den Unteranspruchen.The further details of the innovations arise from the subclaims.

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Die Neuerung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen naher erläutert. Es zeigeniThe innovation is explained in more detail below using an exemplary embodiment With reference to the attached drawings. They show

Fig. 1 ein mit der Neuerung ausgestatteFig. 1 a model equipped with the innovation

tes Druckregelgerät für Gasinstallationen, in einem Längsschnitt, in natürlicher" Größe;pressure regulator for gas installations, in a longitudinal section, in "natural" size;

rg Fig. 2 das neuerungsgemäße Einsatzteilrg Fig. 2 the new insert part

mit dem Absperrventil für das Druckregelgerät nach Figur 1, in einem Längsschnitt.with the shut-off valve for the pressure regulator according to Figure 1, in a longitudinal section.

Das in der Figur 1 wiedergegebene Druckregelgerät ist dazu bestimmt, den Druck eines Gasverteilungsnetzes auf den für Gasgeräte (Herde, Gasofen, Wassererhitzer) vorgesehenen Wert heräbzuregeln. Bei diesem Druckregelgerät passiert das durch einen mit einem Filter 1 versehenen 2\) Eingangskanal 2 aus dem Verteilungsnetz einströmende Gas ein Stellglied 3 und gelangt von dor . durch einen Ausgangskanal 4 zu einem hier angeschlossenen * nicht dargestellten) Gaszähler, von welchem es den Verbrauchern zugeführt wird.The pressure regulator shown in Figure 1 is designed to reduce the pressure of a gas distribution network to the value intended for gas appliances (stoves, gas ovens, water heaters). In this pressure regulator, the gas flowing in from the distribution network through an inlet channel 2 provided with a filter 1 passes through an actuator 3 and from there through an outlet channel 4 to a gas meter connected here (not shown), from which it is supplied to the consumers.

2525

Das Stellglied 3 ist von einem Membranteller mit einer Arbeitsmembran 5 betätigt, welche durch zwei parallele Druckfedern 6 belastet ist. Vor der Arbeitsmembran 5 sitzt eine Ausgleichsmembran 7, und hinter der Arbeits-QQ membran 5 ist eine Sicherheitsmembran 8 vorgesehen. Diese Sicherheitsmembran 8 verhindert ein Austreten des Gases bei Undichtigkeit oder Bruch der Arbeitsmembran 5,The actuator 3 is actuated by a diaphragm plate with a working diaphragm 5, which is loaded by two parallel compression springs 6. A compensating diaphragm 7 is located in front of the working diaphragm 5, and a safety diaphragm 8 is provided behind the working diaphragm 5. This safety diaphragm 8 prevents the gas from escaping in the event of a leak or rupture of the working diaphragm 5.

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und die Ausgleichsmembran 7 eliminiert den Einfluß unterschiedlichen Druckes des Gasverteilungsnetzes. Die Arbeitsmembran 5 steht über ein Impulsrohr 9 unter der Einwirkung des Gasdruckes.and the compensating membrane 7 eliminates the influence of different pressures of the gas distribution network. The working membrane 5 is subjected to the influence of the gas pressure via a pulse tube 9.

Die Arbeitsmembran 5, die Ausgleichsmembran 7 sowie die Sicherheitsmembran 8 bestehen aus einem gummielastischen Material, welches zwar gasdicht, aber nicht hitzebeständig ist. Diese drei Membranen befinden sich zusammen mit den Druckfedern 6, dem Stellglied 3 sowie verschiedenen Einstelleinrichtungen in einem einstückig hergestellten, feuersicheren Membrangehäuse 10.The working membrane 5, the compensating membrane 7 and the safety membrane 8 are made of a rubber-elastic material which is gas-tight but not heat-resistant. These three membranes are located together with the compression springs 6, the actuator 3 and various adjustment devices in a one-piece, fire-proof membrane housing 10.

Der kegelstumpfförmig ausgebildete Kopf 11 des Membrangehäuses 10 bildet den Membranhinterraum 12. Als Widerlager für die Druckfedern 6 wird ein im Kopf 11 angeordnetes Einsatzteil 13 herangezogen, welches die Einstelleinrichtungen für die beiden Druckfedern 6 trägt.The frustoconical head 11 of the diaphragm housing 10 forms the diaphragm rear space 12. An insert part 13 arranged in the head 11 is used as an abutment for the compression springs 6 and carries the adjustment devices for the two compression springs 6.

In» Einsatzteil 13 ist - siehe insbesondere Figur 2 zentrisch ein Ausblasventil angeordnet, welches bei erhöhter Temperatur eine Ausblasöffnung selbsttätig verschließt und damit verhindert, daß unter der Einwirkung eines Schadensfeuers und dadurch bewirkter Zerstörung der Arbeitsmembran 5 und der Sicherheitsmembran 8 Gas aus dem Druckregelgerät ausdringen kann.In the insert part 13 - see in particular Figure 2 - a blow-out valve is arranged centrally, which automatically closes a blow-out opening at elevated temperatures and thus prevents gas from escaping from the pressure regulator under the influence of a fire and the resulting destruction of the working membrane 5 and the safety membrane 8.

Das als thermisch ausgelöstes, selbsttätiges Absperrventil ausgebildete, lösbare Einsatzteil 13 besteht - siehe 3Q Figur 2 - aus einem kappenförmigen Kopfteil 14 und einem in diesen eingepreßten Zylinderteil 15, welche beide beispielsweise aus Messing hergestellt sind.The detachable insert part 13, designed as a thermally triggered, automatic shut-off valve, consists - see 3 Q Figure 2 - of a cap-shaped head part 14 and a cylinder part 15 pressed into it, both of which are made of brass, for example.

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Das Kopfteil 14 besitzt ein Gewinde 16, mit welchem das Einsatzteil 12 in eine Haltehülse 17 des Kopfes 11 eingeschraubt ist. Der Zylinderteil 15 weist ein Außengewinde 18 für ein Federwiderlager 19 auf.The head part 14 has a thread 16 with which the insert part 12 is screwed into a holding sleeve 17 of the head 11. The cylinder part 15 has an external thread 18 for a spring abutment 19.

Im Kopfteil 14 des Einsatzteiles 12 ist eine SackbohrungIn the head part 14 of the insert part 12 there is a blind hole

20 vorgesehen, die mit einer Querbohrung 21 in Verbindung steht. Die Sackbohrung 20 weist etwa in ihrer Mitte und unterhalb der Querbohrung 21 einen konischen Absatz 22 auf, welcher als Ventilsitz dient.20 is provided, which is connected to a transverse bore 21. The blind bore 20 has a conical shoulder 22 approximately in its middle and below the transverse bore 21, which serves as a valve seat.

In dem an den Absatz 22 nach unten sich anschließenden, weiten Teil 23 der Sackbohrung 25 sitzt eine als Schließglied des Ausblasventiles dienende, verschiebbare Kugel 24 aus gehärtetem Stahl, die in ihrer in der Figur 2 dargestellten Offenstellung dem konischen Absatz 22 gegenübersteht. Der Durchmesser dieser Kugel 24 ist so gewählt, daß sie mit der Innenwand 25 des weiten Teiles * 23 einen Ringspalt 26 bildet. Der Querschnitt dieses Ring-In the wide part 23 of the blind bore 25, which adjoins the shoulder 22 at the bottom, there is a sliding ball 24 made of hardened steel, which serves as a closing element of the blow-out valve and which, in its open position shown in Figure 2, is opposite the conical shoulder 22. The diameter of this ball 24 is selected so that it forms an annular gap 26 with the inner wall 25 of the wide part * 23. The cross section of this annular gap

2Q spaltes 26 beeinflußt die Regelgeschwindigkeit bzw. die Ansprechzeit bei Verwendung als Sicherheitsabsperrventil. 2Q gap 26 influences the control speed or the response time when used as a safety shut-off valve.

In dem nach oben an den Absatz 22 sich anschließenden, engen Teil 27 der Sackbohrung 20 - und zwar an deren Decke - sitzt ein kugelförmiger Sperrkörper 28, welcher aus einem geeigneten, niedrigschmelzenden Weichlot besteht. In the narrow part 27 of the blind bore 20, which adjoins the shoulder 22 at the top - namely on its ceiling - there is a spherical locking body 28 which consists of a suitable, low-melting soft solder.

OQ Eine verschiebbare Abstandshülse 29 befindet sich im engen Teil 27 der Sackbohrung 20 in Höhe der QuerbohrungOQ A movable spacer sleeve 29 is located in the narrow part 27 of the blind hole 20 at the height of the cross hole

21 und bildet dort mit der Innenwand einen schmalen, hülsenförmigen Zwischenraum 30. Diese beispielsweise aus Metall bestehende Abstandshülse 29 liegt einerseits21 and forms a narrow, sleeve-shaped space 30 with the inner wall. This spacer sleeve 29, made of metal for example, is located on the one hand

&ldquor;K am Sperrkörper 28 und andererseits an der Kugel 24 an.&ldquor; K on the locking body 28 and on the other hand on the ball 24.

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Ein Federelement 31 in Gestalt einer vorgespannten Spiralfelder ist im weiten Teil 23 der Sackbohrung 20 angeordnet und greift an der Kugel 24 an. Als Widerlager für diese Spiralfeder dient die Stirnfläche 32 des Zylinderteiles 15, welches eine zur Kugel 24 führende Durchgangsbohrung 33 aufweist. Das Federelement 31 drückt die Kugel 24 gegen die Abstandshülse 29 und diese wiederum wird dadurch an den kugelförmigen Sperrkörper 28 gedrückt.A spring element 31 in the form of a pre-stressed spiral field is arranged in the wide part 23 of the blind bore 20 and engages the ball 24. The end face 32 of the cylinder part 15, which has a through-bore 33 leading to the ball 24, serves as an abutment for this spiral spring. The spring element 31 presses the ball 24 against the spacer sleeve 29 and this in turn is pressed against the spherical locking body 28.

Beim Betrieb des beschriebenen Druckregelgerätes gewährleistet die mit der Atmosphäre in Verbindung stehende Ausblasöffnung - der Verbindungsweg verläuft durch die Durchgangsbohrung 33, den weiten Teil 23, den Ringspalt 26, den Zwischenraum 30 sowie durch die Querbohrung 23 -, daß sich im Membranhinterraum 12 kein störendes Luftpolster bildet.When the pressure regulator described is in operation, the exhaust opening connected to the atmosphere - the connection path runs through the through hole 33, the wide part 23, the annular gap 26, the intermediate space 30 and through the transverse hole 23 - ensures that no disturbing air cushion is formed in the rear space 12 of the diaphragm.

Gelargt das mit der Neuerung versehene Druckregelgerät durch ein Lichacensfeuer in den Bereich unzulässiger Temperaturen, d-iin schmilzt der aus Weichlot bestehende Sperrkörper 28 und unter der Einwirkung des Federelementes 31 preßt sich die Kugel 24 fest gegen den konischen Absatz und das Absperrventil ist geschlossen. Bei geschlossenem Absperrventil kann dann durch die Ausblasöffnung kein Gas mehr ins Freie gelangen, wenn unter der Hitzeeinwirkung die Arbeitsmembran 5 und die Sicherheitsmembran 8 zerstört sind. Das Schließen des Ventiles läßt sich durch die Wahl eines Weichlotes mit einem bestimmten Schmelzpunkt beeinflussen.If the pressure regulator equipped with the innovation is exposed to an unacceptable temperature by a lichacens fire, the blocking body 28 made of soft solder melts and under the influence of the spring element 31 the ball 24 presses firmly against the conical shoulder and the shut-off valve is closed. When the shut-off valve is closed, no more gas can escape through the blow-out opening if the working membrane 5 and the safety membrane 8 are destroyed by the heat. The closing of the valve can be influenced by choosing a soft solder with a certain melting point.

3030

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R 3471/87R3471/87

22. Juni 198722 June 1987

Zusammenstellung der verwendeten BezuqsziffernCompilation of the reference numbers used

11 Filterfilter 2727 enger Teilnarrow part 22 EingangskanalInput channel 2828 SperrkörperLocking body 1010 33 StellgliedActuator 2929 AbstandshülseSpacer sleeve 44 AusgangskanalOutput channel 3030 ZwischenraumSpace 55 ArbeitsmembranWorking diaphragm 3131 FederelementSpring element 66 DruckfedernCompression springs 3232 StirnflächeFrontal area 77 AusgleichsmembranCompensating membrane 3333 DurchgangsbohrungThrough hole 1515 88th SicherheitsmembranSafety membrane 99 ImpulsrohrImpulse tube 1010 MembrangehäuseMembrane housing 1111 KopfHead 1212 MembranhinterraumMembrane posterior space 2020 1313 EinsatzteilInsert part 1414 KopfteilHeadboard 1515 ZylinderteilCylinder part 1616 Gewindethread 1717 HaltehülseRetaining sleeve 2525 1818 AußengewindeExternal thread 1919 FederwiderlagerSpring abutment 2020 SackbohrungBlind hole 2121 QuerbohrungCross hole 2222 AbsatzParagraph 3030 2323 weiter Teilfurther part 2424 KugelBullet 2525 InnenwandInterior wall 2626 RingspaltAnnular gap

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Claims (1)

R 3471/87R3471/87 22. Juni 198722 June 1987 Sch utzansprüche Protection claims 1. Druckregelgerät für Gasinstallationen, mit einem Membrangehäuse, in dessen Innern eine unter der Einwirkung des Gasdruckes stehende, federbelastete Membran ein Stellglied betätigt und der Membranhinterraum mit einem selbsttätigen Abiperrventil für die Ausblasöffnung bewehrt ist, dessen Schließglied gegen die Einwirkung eines vorgespannten Federelementes mittels eines bei Temperaturerhöhung erweichenden Sperrkörpers in Offenstellung genalten wird, dadurch gekennzeichnet , daß das Absperrventil als lösbares Einsatztail '13) ausgebildet ist, das eine mit einer Querbohrung (?1) versehene Sackbohrung (20) trägt, die mittig einen als Ventilsitz dienenden, konischen Absatz (22) aufweist, daß im weiten Teil (23) der Sackbohrung (20) als Schließglied eine verschiebbare Kugel (24) dem Absatz (22) gegenübersteht, an der das Federelement (31) angreift und die mit der Innenwand (25) des weiten Teiles (23) einen Ringspalt (26) bildet, daß der Sperrkörper (28) an der Decke des engen Teiles (27) der Sackbohrung (20) vorgesehen ist, und daß am Sperrkörper (28) eine im engen Teil (27) verschiebliche Abstandshülse (29) anliegt, welche die Kugel (24) ab-1. Pressure regulator for gas installations, with a membrane housing, in the interior of which a spring-loaded membrane under the influence of the gas pressure actuates an actuator and the membrane rear space is equipped with an automatic shut-off valve for the blow-out opening, the closing element of which is held in the open position against the influence of a pre-stressed spring element by means of a locking body that softens when the temperature increases, characterized in that the shut-off valve is designed as a detachable insert part (13) which carries a blind bore (20) provided with a transverse bore (?1) which has a conical shoulder (22) in the middle serving as a valve seat, that in the wide part (23) of the blind bore (20) as a closing element a displaceable ball (24) is opposite the shoulder (22), which is engaged by the spring element (31) and which is connected to the inner wall (25) of the wide part (23) forms an annular gap (26), that the locking body (28) is provided on the ceiling of the narrow part (27) of the blind bore (20), and that a spacer sleeve (29) which is displaceable in the narrow part (27) and which holds the ball (24) Q0 stützt und mit der Innenwand des engen Teiles (27) einen hülsenförmigen Zwischenraum (30) bildet.Q 0 and forms a sleeve-shaped intermediate space (30) with the inner wall of the narrow part (27). P »· HIP 11 tf !.>«»■»P »· HIP 11 tf !.>«»■» I ' 1 « 1 1 1 I > II ' 1 « 1 1 1 I > I g I I 1 1 1 1 1&mdash; 3 J Tl 111g I I 1 1 1 1 1&mdash; 3 J Tl 111 &bull; 1 2. Druckregelgerät nach Anspruch 1, dadurch g e I kennzeichnet, daß die Kugel (24) aus ge-&bull; 1 2. Pressure control device according to claim 1, characterized in that the ball (24) is made of I härtetem Stahl besteht.I hardened steel. I 5 3. Druckregelgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurchI 5 3. Pressure regulator according to claim 1 or 2, characterized I gekennzeichnet, daß das Einsatzteil (12) I characterized in that the insert part (12) «" aus Messing hergestellt ist.«" is made of brass. f 4. Druckregelgerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch f 4. Pressure regulator according to claim 1 to 3, characterized 10 gekennzeichnet, daß der Sperrkörper (28) kugelförmige Gestalt aufweist.10 characterized in that the locking body (28) has a spherical shape. I 5. Druckregelgerät nach Anspruch 1 bis 4, dadurchI 5. Pressure regulator according to claim 1 to 4, characterized I gekennzeichnet, daß das Einsatzteil (12)I characterized in that the insert part (12) 1 i5 ein kappenförmiges Kopfteil (14) aufweist, in welchem 1 die Sackbohrung (20) zentrisch angeordnet ist.1 i5 has a cap-shaped head part (14) in which 1 the blind bore (20) is arranged centrally. 6. Druckregelgerät nach Anspruch 5, dadurch6. Pressure regulator according to claim 5, characterized " gekennzeichnet, daß an das Kopfteil (14)" characterized in that the head part (14) \ 20 ein Zylinderteil (15) angesetzt ist, das eine zur Kugel ^ (24) führende Durchgangsbohrung (33) aufweist. \ 20 a cylinder part (15) is attached, which has a through hole (33) leading to the ball ^ (24). * 7. Druckregelgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß das Zylinderteil (15)* 7. Pressure control device according to claim 6, characterized in that the cylinder part (15) ,. 25 e^-n Außengewinde (18) trägt.,. 25 e ^- n external thread (18). 8. Druckregelgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Federelement (31) aus warmfestem Stahl besteht.8. Pressure regulator according to claim 1, characterized in that the spring element (31) consists of heat-resistant steel. 3030 3535 lift Ilift I I I I II I I I
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