DE2937978A1 - Gasdruckregler - Google Patents

Description

• Gasdruckregler
• Die Erfindung betrifft einen Gasdruckregler mit einem Druckmesser, der in Abhängigkeit von dem Verhältnis von Soll- zu Istwert des Gasraumdrucks Magnetventile zu den Druckausgleichsauslässen steuert.
• Bei der Messung von Adsorptionsisothermen oder -isobaren, bei gasanalytischen Messungen sowie bei gewissen chemischen Prozessen, die Reaktionen mit Gasen beinhalten, ist es erforderlich, die Gase im Reaktionsraum zu wechseln, den Druck schnell in einem weiten Bereich zu verändern und sodann fUr eine längere Zeit sehr genau konstant zu halten. Die Regelung muß mitunter bei sehr verschiedenen Drücken und auch im Vakuum vorgenommen werden. Hierfür werden üblicherweise Druckmesser mit z.B. elektrisch vorgegebenem, variablem Sollwert verwendet. Weicht der Istdruck im Reaktionsraum von dem im Manometer gespeicherten Sollwert ab, wird bei zu niedrigem Druck ein Ventil zum Hochdruckbehälter so lange geöffnet, bis der Solldruck erreicht ist. Die Steuerbefehle an das Ventil werden vom Manometer gegeben. Bei zu hohem Druck wird ein Ventil zum Niederdruckbehälter angesteuert, bzw. zur Atmosphäre oder zur Vakuumpumpe hin geöffnet. Damit je nach dem eingestellten Solldruck und der Differenz vom Istdruck im Reaktionsraum zu den Drücken im Niederdruck- bzw.
• Hochdruckbehälter ein neu eingestellter Sollwert schnell erreicht und andererseits die Konstantregelung anschließend nicht zu grob wird, muß der Ventildurchlaß verstellbar sein, etwa durch Vorschaltung von Drosseln oder durch Verwendung von Motorventilen. Die Einstellung des Durchflusses erfolgt automatisch durch Verstellung bzw. Wahl des zu öffnenden Ventils, das durch ein zweites Manometer, welches den Differenzdruck zwischen Reaktionsraum und Nieder- bzw.
• Hochdruckbehälter mißt, gesteuert wird.
• Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen 1 bis 3 gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, den bekannten Steuermechanismus zu vereinfachen, den Gasdruckregler vom Differenzdruck unabhängig zu machen und das zusätzliche Meßgerät einzusparen.
• Im folgenden wird die Erfindung und die erreichten Vorteile anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen in schematischer Vereinfachung Figur 1 eine Schaltungsanordnung des erfindungsgemäßen Gasdruckreglers; Figur 2 im Längsschnitt die Konstruktion eines Ventilblocks mit vier parallel angeordneten Magnetventilen und Figur 3 im Längsschnitt eine besonders vorteilhafte Ausführung des Magnetventils.
• Nach der in Fig. 1 gezeigten Anordnung wird der Druck in der Reaktionskammer 1 geregelt. Der Istwert wird mit Hilfe des Manometers 2 gemessen und mit einem elektrisch vorgegebenen Sollwert verglichen. Bei zu niedrigem Istwert wird von dem Druckmesser 2 das Magnetventil 3 angesteuert, das die Leitung zu dem Druckbehälter 8 freigibt. Vom Zeitschalter 10, z.B. einem Thermoschalter, wird nach einer vorgegebenen Zeit das Magnetventil 4 mit größerer Nennweite zugeschaltet. Ist der Istdruck zu hoch, so wird vom Druckmesser2 das Magnetventil 7 angesteuert, das eine Verbindung zur Vakuumpumpe 9 herstellt. Mit zeitlicher Verzögerung werden von den Zeitschaltern 11 und 12 nacheinander die Magnetventile 6 und 5 mit größerer Nennweite geöffnet. Liegt der Solldruck über Atmosphärendruck, so kann die Vakuumpumpe 9 entfallen.
• Nach der erfindungsgemäßen Anordnung müssen sowohl für Druckbehälter 8 als auch für Vakuumpumpe 9 jeweils mindestens zwei Magnetventile vorgesehen sein. Je nach den herrschenden Bedingungen können jedoch auch bis zu vier oder mehr Magnetventile parallel geschaltet werden.
• Figur 2 zeigt die gruppenweise Schaltung von vier Magnetventilen 24 bis 27. Der Aufbau als Ventilblock erlaubt es, die Verbindungen kurz und mit geringem Volumen herzustellen. Dies ist vorteilhaft, weil die Verbindungen zwischen den Magnetventilen einen Totraum bei der Regelung darstellen. Die verwendeten Magnetventile bestehen aus einer Feder 13 zum Andrücken des Stempels 14 aus Weicheisen, Dichtungen 15 und 16, Magnetspule 17, Ventilsitz 18, Überleitungskanäle 19 und 20, Flanschansonluß 21 zum Gasdruckbehälter, Flanschanschluß 22 zur Vakuumpumpe und Flanschanschluß 23 zur Reaktionskammer.
• Bei den Zeitschaltern handelt es sich um übliche Vorrichtungen, wie Thermoschalter, Uhrwerkschalter oder Verzögerungsschaltungen, z.B. mit RC-Gliedern. Bei Verwendung eines Thermoschalters kann die zur Erwärmung des Bimetallstreifens erforderliche Temperatur aus der zuerst erregten Magnetspule gewonnen werden.
• In Fig. 3 wird eine besonders vorteilhafte Ausführung eines Magnetventils gezeigt, das für die Regelung gem. der Erfindung und zum Aufbau eines Ventilblocks entsprechend Fig. 2 geeignet ist. In das Magnetventil mit dem Magnetstempel 28 mit Dichtung 29 ist unmittelbar unter den Ventilsitz 30 ein verstellbares Nadelventil 31 eingearbeitet. Die Nadel und .=mit der Durchlaß ist mit der Schraube 32 verstellbar.
• Mit der 0-Ringdichtung 33 wird der Schaft hochvakuumdicht nach außen hin abgedichtet.
• Leerseite

Claims (3)

1. Patentansprüche 0 Gasdruckregler mit einem Druckmesser, der in Abhängigkeit von dem Verhältnis von Soll- zu Istwert des Gasraumdrucks Magnetventile zu den Hoch- bzw. Niederdruckauslässen steuert, dadurch gekennzeichnet, daß für den Hoch- und Niederdruckauslaß jeweils mindestens zwei parallel geschaltete Magnetventile O bis 7 und 24 bis 27) unterschiedlicher Nennweite vorgesehen sind, deren Spulen (17) gruppenweise durch Zeitschalter (10 bis 12) verbunden sind.
2. 2. Gasdruckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zeitschalter (10 bis 12) Bimetall-Thermoschalter verwendet sind, die durch die Erwärmung der erregten Magnetspule (17) betätigt werden.
3. 3. Gasdruckregler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Magnetventil verwendet ist, bei dem unmittelbar unter dem Ventilsitz (30) ein verstellbares Nadelventil (31) vorgesehen ist.