DE2930204A1

DE2930204A1 - Selbstschliessendes ventil

Info

Publication number: DE2930204A1
Application number: DE19792930204
Authority: DE
Inventors: Frederic Lissau
Original assignee: Sloan Valve Co
Current assignee: Sloan Valve Co
Priority date: 1978-08-03
Filing date: 1979-07-25
Publication date: 1980-02-21
Also published as: CA1111737A; US4285361A; JPS634066B2; FR2432664A1; JPS5521000A; FR2432664B3

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ganz allgemein ein Ventil und insbesondere eine Betätigungseinrichtung für ein Absperrventil oder dergleichen. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einem austauschbaren Einsatzstück, das das selbstschließende Absperrventil schnell öffnet, das für ein Waschbecken beispielsweise bestimmt ist. Insbesondere beschäftigt sich die Erfindung mit einer Weiterbildung eines Absperrventils der zuvor beschriebenen Art.

Die Erfindung zielt darauf ab, ein langsam schließendes Absperrventil zu schaffen, das nicht offen gehalten werden kann, um einen übermäßigen Wasserverbrauch zu verhindern.

Insbesondere soll ein langsam schließendes Absperrventil derart ausgelegt werden, daß es auch als Heißwasser- und Kaltwassermischventil verwendet werden kann.

Vorzugsweise soll das langsam schließende Absperrventil ein auswechselbares Einsatzstück haben, das auch die Punktion der Durchflußmengenregelung erfüllt, so daß eine relativ konstante Durchflußmenge über einen weiten Bereich von sich ändernden Druckwerten in den Wasserversorgungsleitungen gewährleistet wird.

Vorzugsweise soll ein langsam schließendes Absperrventil derart ausgelegt werden, daß es für ein Arbeitsspiel immer einen gleichen Zeitraum benötigt und daß pro Arbeitsspiel ein gleichbleibendes Wasservolumen in den Auslaß des Absperrventils gelangt.

Ein bevorzugter Gedanke der Erfindung liegt in einem auswechselbaren Einsatzstück zur Betätigung eines langsam schließendes Absperrventiles, das in einem Gehäuse des

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Absperrventiles lösbar angeordnet ist. Das Absperrventil wird mittels eines Druckschalters aktiviert und es schließt automatisch, nachdem eine Vassermenge kurzzeitig ausgegeben worden ist und dieser SchließVorgang erfolgt unabhängig von der Art und Weise, wie der Druckschalter niedergedrückt wird.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Beispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Darin zeigt:

Figur 1 eine Schnittansieht eines geschlossenen KaItwasserabsperrventiles,

Figur 2 eine Teilschnittansicht des Mischventiles,

Figur 2A eine Einzeldarstellung der Gehäuseanschläge für die Ausführungsform nach Figur 2,

Figur 3 eine vergrößerte Längsschnittansicht eines Eingventiles,

Figur 4- eine vergrößerte Seitenansicht des Eingventiles in teilweise geschnittener Darstellung,

Figur 5 eine Unteransicht der Durchflußmengenregelungseinrichtung im nicht zusammengedrückten Zustand in Vergrößerung,

Figur 6 eine Unteransicht einer Durchflußmengenregelungseinrichtung in zusammengedrücktem Zustand,

Figur 7 eine Schnittansicht eines auswechselbaren Einsatzkörpers in verkleinerter Darstellung,

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Figur 8 eine Schnittansicht des auswechselbaren Einsatzkörpers längs der Linie 8-8 in Figur 7»

Figur 9 eine Teilschnittansicht des Hauptventilsitzes und eines Entlüftungsschlitzes in vergrößerter Darstellung,

Figur 10 eine Draufsicht auf die Zeitsteuereinrichtung,

Figur 11 eine Schnittansicht der Zeitsteuereinrichtung längs der Linie 11-11 in Figur 10,

Figur 12 eine vergrößerte Schnittansicht der Taschenanordnung der Zeitsteuereinrichtung längs der Linie 12-12 in Figur 10,

Figur 13 eine vergrößerte Schnittansicht des Umgehungsschlitzes der Zeitsteuereinrichtung längs der Linie 13-13 in Figur 10,

Figur 14- eine vergrößerte Schnittansicht des Mischventilteiles,

Figur 15 eine Schnittansicht des Mischventilteiles mit den Mischnuten und einer Dichtung längs der Linie 15-15 in Figur 14-, und

Figur 16 ein Diagramm zur Verdeutlichung der gewünschten Querschnittsveränderungen der Durchflußmengenregelungseinrichtung in Abhängigkeit von Druckänderungen.

Ein austauschbarer Reglereinsatz nach der Erfindung ist insgesamt mit 10 bezeichnet und er ist in einem Absperrventilgehäuse 12 auswechselbar angebracht. Wie an sich üblich,

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ist das Absperrventilgehäuse 12 an der Rückseite einer Toilettenanlage (nicht gezeigt) angebracht, wobei der Absperrventilauslaß 11 über ein Becken der sanitären Einrichtung überhängt.

Wie in Figur 1 gezeigt, ist das Gehäuse 12 im allgemeinen zylindrisch ausgebildet und hat einen mit Gewinde versehenen Einlaß 1A-, der zum Anschluß an eine Wasserversorgungsleitung dient, sowie einen Auslaß 16, der in der Seitenwandung des Gehäuses liegt und in den Ausfluß 11 mündet. In die kreisförmige obere öffnung 18 des Gehäuses 12 ist ein Regeleinsatz 10 auswechselbar eingesetzt und durchzieht diese kreisförmige öffnung 18. Der auswechselbare Hegeleinsatz 10 dient zur Regelung des Wasserdurchgangs zwischen dem Gehäuseeinlaß 14- und dem Auslaß 16. Zwischen dem auswechselbaren Regeleinsatz 10 und dem Gehäuse 12 sind Dichtungen und 19 vorgesehen, die ein Ausströmen verhindern.

Der aus Kunststoff bestehende auswechselbare Einsatzkörper 20 hat im allgemeinen eine zylindrische Gestalt und ist in Figur 7 näher dargestellt. Der Körper 20 hat einen Einlaß 24- und einen Auslaß 26, die mit dem Gehäuseeinlaß 14 und dem Gehäuseauslaß 16 Jeweils fluchten. Am Boden des Körpers ' 20 ist ein kreisförmiger Randabschnitt 30 vorgesehen. In der Nähe des Randabschnittes 30 ist ein im allgemeinen scheibenförmiger Abschnitt 32 vorgesehen, der mit dem Körper 20 ein Stück bildet. Nach Figur 8 bildet eine Vielzahl von Schlitzen 3^» die längs dem Außenumfang des Scheibenabschnittes 32 vorgesehen sind, einen Strömungsdurchgang von dem Einsatzeinlaß 2A- zu dem Scheibenabschnitt 32. Eine Bohrung 38 ist in der Scheibe 32 achszentrisch vorgesehen. Die bodenseitige Seitenwandung der Bohrung 38 hat eine öffnung, die den Einsatzauslaß 26 bildet.

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Ein in Figur 1 gezeigter Kolben 40 ist in dem auswechselbaren Einsatzkörper 20 gleitend beweglich eingesetzt und mittels einer becherförmigen Kautschukdichtung 42 abgedichtet. Der Kolben 20 hat einen zylindrischen Abschnitt 44 mif'einem kleineren Durchmesser als die Bohrung 38 und dieser erstreckt sich in diese Bohrung. Dieser Durchmesserunterschied in Verbindung mit den axial verlaufenden Schlitzen 46 an der Außenfläche des Kolbens 40 bildet einen Strömungsdurchgang durch die Bohrung 38 zu dem Auslaß 26. Eine Feder 50 belastet den Kolben 40 in seiner Grundstellung derart vor, daß er auf dem Hauptventilsitz 52 aufsitzt, der innerhalb einer Ringnut 54 in dem Scheibenabschnitt 32 liegt. Nach Figur 9 erstreckt sich längs dem Scheibenabschnitt 32 ein Entlüftungsschlitz 53, der eine Entlüftungseinrichtung bildet, die einen Druckaufbau von Seiten des Ventilsitzes 52 verhindert, der nach oben wirkt, wenn sich der Kolben nach oben bewegt.

An dem oberen Innenraum des auswechselbaren Einsatzkörpers 20 ist ein Ringventilhalter 76 unter Bildung eines dichten Abschlusses angebracht, dessen Form in Figur 3 näher gezeigt ist. Eine Durchgangsöffnung 78 ist in dem Halter 76 mittig vorgesehen und ein ringförmiger Abschnitt hat geringfügig unter einem Winkel verlaufende Riefelungen 80. In die öffnung 78 ist ein Entlastungs- bzw. Überströmventil, das in Form eines Ringventiles 82 ausgelegt ist, gleitend beweglich eingesetzt, das eine Vielzahl von vertikalen Rippen 84 hat, die am Außenumfang desselben in Abständen angeordnet sind (vgl. Figur 4). Ein unter einem kleinen Winkel verlaufender Riefelungsabschnitt 86 ist an dem oberen Ende jeder Rippe 84 vorgesehen, der mit den Riefelungen 80 des Halters 76 zusammenarbeitet. Das obere Ende des Ringventiles 82 besitzt eine Bohrung 88 und koaxial dazu eine zweite tiefere und schmalere Bohrung 90. Am Außenumfang des Ringventiles 82 ist eine Nut 92 vorgesehen, in die eine Ringventildichtung 94 eingepaßt ist.

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Die Feder 50 belastet das Ringventil 82 im Grundzustand nach, oben wirkend derart vor, daß es gegen den Ringventilhalter 76 anliegt. Eine mehrere Zacken aufweisende * Sperrfeder 96 ist am Boden des Ringventiles 82 mittels eines Halteringes 98 befestigt und die Zacken 100 bilden mit einer abgewinkelten vorspringenden Kante 105 eine Sperrverbindung, . der die konzentrischen Nuten 102, 104 im Boden des Ringventilhalters 76 verbindet.

In dem Ringventilhalter 76 ist eine Betätigungseinrichtung 108 vorgesehen, die das Ringventil 82 abhebt. Die Betätigungseinrichtung 108 hat einen Stößelabschnitt 116, der sich in die Bohrung 88 erstreckt. Die Betätigungseinrichtung 108 ist im Grundzustand mittels einer Feder 114 in Richtung einer Kippstellung in Bezug zu einem abgewinkelten Bodenabschnitt des Schaftes 112 vorbelastet. Um eine Fehlausrichtung des Schaftes 112 zu vermeiden, ist an dem Ringventilhalter 76 eine Schaftführung 118 angebracht. An der Oberseite des auswechselbaren Einsatzkörpers 20 ist ein Deckelteil 126 angebracht. Der Oberabschnitt des Betätigungsschaftes 112 durchzieht die öffnung 128 in dem Deckelteil 126. Eine rollende Membrandichtung 130 zum Verschließen der öffnung 128 ist um ein kreisförmiges Tragelement 132 angepaßt, das vom Boden des Deckelteils 126 vorsteht. An dem Mittelabschnitt des Schaftes 112 ist eine Vielzahl von Ringnuten 134, vorzugsweise drei derartige Ringnuten, vorgesehen, die ermöglichen, daß die Membrane 130 um den Schaft 112 eine wirksame Abdichtung bildet, da der Wasserdruck die Membrane 130 beaufschlagt.

In der Nähe der Oberseite des Gehäuses 12 sind mehrere, vorzugsweise sechs, konische öffnungen 138 vorgesehen. In der Nähe dieser öffnungen 138 ist eine Ringnut 140 in der Außenfläche des auswechselbaren Einsatzkörpers 20. In jeder öffnung 138 befindet sich eine Stahlkugel 142, die über

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das Gehäuse 12 überstellt und in den auswechselbaren Einsatzkörper 20 ragt, um eine axiale Bewegung des Einsatzkörpers 20 zu unterbinden. Ein federnd nachgiebiges und aus Metall bestehendes becherförmiges Halteelement 144 ist auf die Oberseite des auswechselbaren Einsatzkörpers 20 und des Gehäuses 12 aufgepaßt und es erstreckt sich über die Kugeln 14-2, um dieselben in ihrer Lage zu fixieren.

Ein becherförmiger Druckschalter 146 ist mittels Schrauben 14-8 und einer Halteplatte 150 gleitend und hin- und hergehend beweglich an dem Deckelteil 126 angebracht. Die Bewegung des Druckschalters 14-6 nach oben wird durch die Platte 150 begrenzt und bei der Abwärtsbewegung des Druckschalters 14-6 bildet die Fläche 14-7 einen Anschlag und kommt in Berührung mit dem Deckelteil 126. Eine an sich bekannte Deckkappe 154 mit einem Halteelement 156 ist auswechselbar in eine Ausnehmung 158 an der Oberseite des Druckschalters 146 unter Bildung einer Schnappverbindung eingesetzt.

Am Boden des Druckschalters 14-6 ist mittig eine Aussparung

162 vorgesehen. Ein Federelement 164-, das in den Hohlraum

163 eingesetzt ist, bedeckt die Ausnehmung 162. Diese Auslegung gestattet, daß bei starken, auf den Druckschalter 146 ausgeübten Betätigungskräften dieselben nicht direkt zu dem Schaft 112 oder anderen Bauteilen übertragen werden.

Durchflußmeng enregelunp;

An dem Randabschnitt 30 an dem einlaßseitigen Ende des auswechselbaren Einsatzkörpers 20 ist ein unteres Deckelteil 141 angebracht, an dem ein kreisförmiges Tragelement 151 angebracht int. Kino federnd nachgiebige automatische Durchflußmengenregeleinrichtung 145 ist zwischen dem Element 15I und dem Deckelteil 141 eingesetzt. Die Durchflußmengenregelungseinrichtung 145 hat einen Druckwirkabschnitt 143, der

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halbkugelförmig ausgebildet sein kann,und einen Tragrandabschnitt 14-7.

Nach. Figur 5 durchzieht den halbkugelförmig ausgebildeten Abschnitt 143 der Durchflußmengenregelungseinrichtung 145 eine im v/esentlichen dreieckförmige öffnung 153. Im Mittelteil jeder Seite der öffnung 153 ist eine halbkreisförmige öffnung oder Nut 155 vorgesehen. Wenn der Wasserdruck am Einlaß 14 niedrig ist und beispielsweise 6,896 χ lO^N/m² (1 psi) beträgt, hat der Strömungsdurchgang durch die öffnung 153, 155 etwa die in Figur 5 gezeigte Gestalt. Wenn der Druck ansteigt, wird die Durchflußmengenregelungseinrichtung 145 entsprechend derart zusammengedrückt, daß die dreieckförmige öffnung 153 zuerst ihre freie Durchtrittsquerschnittsflache vermindert, indem die Seiten zum Mittelpunkt zusammenlaufen. Wenn sich der Wasserdruck etwa auf 137,92 χ lO^N/m² (20 psi) beläuft, ist die Durchflußmengenregelungseinrichtung 145 derart zusammengedrückt, daß sie etwa die in Figur 6 gezeigte Gestalt hat. Hierbei wird der Strömungsdurchgang durch die öffnungen 155 begrenzt, die nunmehr an der Mittelachse der Durchflußmengenregelungseinrichtung 145 zusammenlaufen.

Die Durchflußleistung durch die Durchflußmengenregelungseinrichtung basiert auf der Gleichung: Q=C. ΑχγΔΡ, wobei Q die Durchflußleistung, C^ eine Konstante, Ax die veränderliche Größe der Durchflußmengenregelungseinrichtung und A P die Druckdifferenz beim Durchgang durch die Durchflußmengenregelungseinrichtung ist. Bei einer Auflösung der Gleichung nach Ax, ist Ax = Q . Bei einer konstan-

ten Durchflußleistung kann _Q_ als eine Konstante C_? angenommen werden. Die Änderungen der variierbaren Durchlaß-

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fläche beruhen auf folgender Gleichung:

Ax = Cp oder Ax = 1 . Hieraus ergibt sich, daß

bei einer konstanten Durchflußleistung die Änderung der freien Durchtrittsfläche (Ax) der Durchflußmengenregelungseinrichtung umgekehrt proportional zu der Änderung von Λ P ist. In Figur 16 ist die Funktion 1 = Ax dargestellt,

um die theoretische gewünschte Querschnittsverminderung der Durchflußmengenregelungseinrichtung bei ansteigendem Druck zu verdeutlichen. Aus Übersichtlichkeitsgründen wurde die maximale Größe der Fläche Ax mit einem auf eine Flächeneinheit normierten Betrag von 1 und C2 ebenfalls mit 1 angenommen.

Bei einem Druckanstieg in dem unteren Bereich von etwa O bis 41,37 x 10⁵N/m² (0 bis 6 psi) nimmt die Durchflußöffnungsquerschnittsfläche Ax schnell und ziemlich gleichmäßig

•Τ ρ

ab. Bei einem Übergangsbereich von etwa 41,37 x lO-lT/m bis 137»92 χ 10^N/m² (6 bis 20 psi) nimmt der Wert von Ax relativ mittelmäßig und sich verändernd ab. Oberhalb von 137,92 χ 10^N/m² (20 psi) ändert sich der Wert von Ax langsam und im wesentlichen gleichmäßig bei zunehmenden Druckwerten.

Um die gewünschten Änderungen der Durchtrittsquerschnittsflache der Durchflußmengenregelungseinrichtung zu erreichen, hat die Durchflußmengenregelungseinrichtung eine im Grundzustand dreieckförmige öffnung 153. Die dreieckförmige öffnung ist derart beschaffen, daß bei einem Zusammendrücken der Durchflußmengenregelungseinrichtung zu Beginn die freie Durchtrittsquerschnittsflache der öffnung 153 relativ schnell und gleichmäßig vermindert wird. Es ist auf die den Spitzen benachbarten Seiten des Dreieckes zurückzuführen, die schnell aufeinandertreffen, um die freie öffnungsweite zu verringern.

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Zur Unterstützung dieser Wirkung können die Seiten der öffnung 153 relativ zur Mittelachse konkav ausgelegt sein. In Figur 16 ist dieses Verhalten zu Beginn des Zusammendrückens der Durchflußmengenregelungseinrichtung mit "Arbeitsbereich mit schnellem Schließen" bezeichnet.

Die nunmehr aus ihrer Ausgangsgestalt in Form eines Dreiecks veränderte öffnung 153 wird in ihrer freien Durchtrittsquerschnittsfläche relativ mittelmäßig und veränderlich kleiner, wenn der Druck ansteigt. Diese Veränderungen der freien Durchtrittsquerschnittsflache (Ax) sind in dem "Übergangsarbeitsbereich" in Figur 16 angenähert.

In höheren Druckbereichen laufen die Seiten der dreieckförmigen öffnung 153 zusammen, so daß sich ein im wesentlichen kreisförmiger Durchlaß bildet, der durch die Ausnehmungen 155 begrenzt wird, die in Figur 6 gezeigt sind. Die kreisförmige Gestalt ist derart gewählt, daß die Querschnitt sverminderung relativ langsam und gleichmäßig bei steigendem Druck vorgenommen wird. Diese Wirkungsweise ist in Figur 16 als der Arbeitsbereich gezeigt, der mit "Arbeitsbereich mit langsamem Schließen" bezeichnet ist.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die Kombination von dreieckigen und kreisförmigen öffnungen beschränkt. Es können auch andere Formen anstelle des Dreiecks gewählt werden, deren freie Durchtrittsquerschnittsfläche sich beim Zusammendrücken schnell vermindert. Anstelle der kreisförmigen öffnung können auch Formen gewählt werden, die beim Zusammendrücken eine langsame Querschnittsverminderung ermöglichen. Wichtig ist nur, daß sieb, die Querschnittsverminderung der öffnungen infolge eines Zusammendrückens durch den Druck etwa wie mit dem Kurvenzug Ax in Figur 16 angedeutet, verhält.

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Wenn das eingeleitete Wasser die Durchflußmengenregelungseinrichtung 145 passiert hat, strömt es an dem scheibenförmigen Abschnitt 32 über die Scheibenschlitze 34 nach oben vorbei und gelangt zu der Zeitsteuer- und Filtereinrichtung 58.

Zeitsteuer- und Filtereinrichtung

Eine kreisförmige Zeitsteuereinrichtung 58 ist dicht abschließend an der Außenwandung des Kolbens 40 angebracht. Hierbei wird gleichzeitig das Wasser gefiltert und die Zeitdauer für den Wasserdurchlaß zu der Regelkammer 7^ wird gesteuert. Nach den Figuren 10 bis 13 ist eine Vielzahl von vertikalen V-förmigen Filternuten 60 um die untere Innenumfangsfläche der Zeitsteuereinrichtung 58 vorgesehen. Diese Filternuten 16 verhindern den Durchgang von irgendwelchen kleinen Fremdstoffen, die im Wasser sein können. Ein axial angeordneter Schlitz 64 verbindet die Filternuten 60 mit der Reihe von öffnungen oder der kettenförmig angeordneten Taschen 66, die in der Oberseite der Zeitsteuereinrichtung 58 vorgesehen sind. Kanäle 67 bilden eine Verbindungseinrichtung zwischen dem Schlitz 64 und der Reihe von Taschen 66. Hach dem Durchgang zu dem Ende der kettenförmig angeordneten Taschen 66 wird ein Umgehungsschlitz 68 erreicht. Der Umgehungsschlitz 68 ist derart angeordnet, daß er mit einer Umgehungsöffnung 72 in dem Kolben 40 flüchtet (vgl. Figur 1).

Der Kolben 40 ist mit einer Ringsammeinut 62 versehen, so daß alle Filternuten 60 in Verbindung mit dem Schlitz 64 gebracht werden können. Ferner kann die Zeitsteuereinrichtung 58 einen vorspringenden Rand 57 haben, der eine Schweißverbindungsstelle bilden kann, wenn beispielsweise die Zeitsteuereinrichtung 58 an dem Kolben 40 durch Ultraschallschweißen angebracht werden soll.

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Die Zeitsteuereinrichtung 58 sowie die anderen starren Bauteile, die den auswechselbaren Einsatz IO bilden, können aus Kunststoff hergestellt sein. Als bevorzugt geeignet hat sich das mit der Bezeichnung Noryl von General Electric Company vertriebene Produkt als Kunststoff erwiesen.

Der Wasserstrom vom Einlaß 14 durch die Zeitsteuereinrichtung 58 füllt die Regelkammer 74 und setzt diese unter Druck. Hierdurch wird bewirkt, daß das Absperrventil in seiner Grundstellung geschlossen ist, wie dies in Figur 1 gezeigt ist. In dieser Stellung ist das Absperrventil betriebsbereit und kann von einem Benutzer betätigt werden.

Wenn nur ein einziges Einlaßabsperrventil verwendet wird, ist dieses mittels eines Keiles 199 sn dem auswechselbaren Einsatzkörper 20 und einer Keilnut 201 drehfest, die in das Gehäuse 12 eingeschnitten ist.

Funktionsweise

Hierzu drückt der Benutzer den Druckschalter 14-6 nieder, so daß das Federelement 164 den Schaft 112 und das Betätigungselement 108 nach unten drückt. Der Stößelabschnitt 116 beaufschlagt das Überströmringventil 82 und bewirkt, daß die Dichtung 94 von dem Sitz an dem Ringventiltraggehäuse 76 wegbewegt wird.

Die Zacken der Sperrfeder 100 dehnen sich nach außen, wenn sie dem Ringventil 82 bei seiner Abwärtsbewegung folgt. Die Feder 100 dehnt sich und kommt in Sperreingriff gegen die abgewinkelte vorspringende Kante 103, so daß das Ringventil 82 nichtplötzlich zu seiner Sitzfläche zurückkehren kann. Wenn das Ringventil 82 offen ist, kann die in der Regelkammer 74 sich befindende, unter Druck stehende kleine Wassermenge frei an den Rippen 84 in dem Ringventil 82 an dem Betätigungselement 108 vorbeiströmen oder durch die. öffnungen

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ORIGINAL INSPECTED

160 strömen und an den Führungsöffnungen 161 für den Schaft vorbeiströmen. Das Wasser strömt dann in die Außenseite des Ringventilhalters 76 und verläßt den auswechselbaren Einsatz über ein Paar Schlitze 164 in dem auswechselbaren Einsatzkörper 20. Das Wasser tritt dann an dem Gehäuseauslaß 16 über den Auslaß 11 aus. Wenn das Wasser vom Einlaß 14 gegen die äußeren Bodenflächen des Kolbens 14 nach oben drückt und wenn die Regelkammer 7^ entleert ist, bewegt sich der Zeitsteuerkolben 40 von seinem Ventilsitz 52 nach oben. Das eingeleitete Wasser geht an dem Sitz 52 vorbei, strömt durch die Schlitze 46 zu dem Grund der Bohrung 38 nach unten, tritt über den Auslaß 26 des auswechselbaren Einsatzstückes und den Gehäuseauslaß 16 zu dem Auslaß 11 des Absperrventiles aus, so daß es von dem Benutzer bestimmungsgemäß verwendet werden kann. Eine besondere Bedeutung hat die Drosselung bzw. die Verengung der Strömung beim Durchgang durch die Schlitze 46. Durch diese Drosselung bzw. Verengung bleibt der Wasserdruck stromaufwärts der Drosselstelle aufrechterhalten, so daß der Druck die äußeren Bodenflächen des Kolbens 40 weiter nach oben beaufschlagen kann. Somit kann der Kolben 40 seine Bewegung in Richtung von der Sitzfläche weg nach oben fortsetzen. Wenn der Kolben 40 eine Stellung oberhalb seines Sitzes einnimmt, gelangt Wasser vom Einlaß 14 zu dem Auslaß 11.

Wenn sich der Kolben 40 um einen entsprechenden Abstand gehoben hat, stößt sein kreisförmiger Rand 147 gegen die Sperrfeder 100, so daß die Feder 50 das Ringventil 82 zu seiner Sitzfläche 94 zurückführt. Nunmehr wird die Regelkammer 74 über das Ringventil nicht mehr weiter entleert und der Druck in der "Regelkammer 74 steigt auf den Leitungsdruck bzw. Versorgungsdruck an, die über die Zeitsteuereinrichtung 58 und die Umgehungsöffnung 72 mit der Kammer 74 in Verbindung steht. Der Kolben 40 wird durch den Druck in der Kammer 74 nach unten gedrückt. Da die Bohrung 38 entlüftet wird, ist die Kraft des Wasserdrucks, der auf den

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Boden des Kolbens nach oben wirkt, nicht so groß wie die Kraft, die nach unten wirkt. Der Kolben 4-0 bewegt sich deshalb in Richtung auf seinen Sitz 52 nach unten. Wenn sich der Kolben 40 in der Nähe des Sitzes 52 befindet, tritt ein plötzlicher Druckabfall durch den gedrosselten Wasserstrom in dem Bereich zwischen dem Sitz 52 und der Bohrung 38 auf. Durch diesen plötzlichen Druckabfall wirkt auf den Kolben 40 eine zusätzliche in Schließrichtung wirkende Kraft ein, so daß der Wasserstrom zu dem Auslaß schnell und abrupt unterbrochen wird.

An dem auswechselbaren Einsatzkörper 20 ist eine Unterschneidung 69 vorgesehen, die eine selbstreinigende Wirkung hat. Wenn der Kolben 40 zu seinem Sitz zurückkehrt, werden irgendwelche am Kolben oder an dem Körper abgelagerten Fremdstoffe in dem unterschnittenen Bereich nach unten geschoben. Daraufhin können die Ablagerungen unbehindert über den Auslaß 26 austreten, wodurch wirksam verhindert wird, daß sich Fremdstoffe übermäßig ablagern können, die ansonsten die Arbeitsweise des Absperrventiles beeinträchtigen könnten.

Wie zuvor erwähnt, beruht die Zeitsteuerung des Schließvorganges des Hauptsitzes 52 auf der Zeitsteuereinrichtung 58. Insbesondere bestimmen die Größe und die Gestalt der Taschen 66 und der Kanäle 67 den zeitlichen Ablauf des Arbeitsspiels. Ein Arbeitsspiel mit einer Zeitdauer von 8 bis 10 Sekunden reicht im Normalfall aus, daß ein Benutzer seine Hände waschen kann. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf irgendwelche derart spezifisch angegebene Details beschränkt.

Von großer Bedeutung ist das wassersparende Verhalten des Absperrventiles, da dieses nicht offengehalten wird, so daß das Wasser nur während des vorgegebenen Zeitraumes unabhängig von der Zeitdauer fließt, während der der Benutzer

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den Druckschalter niedergedrückt hält. Wenn das gekippte Betätigungselement 108 durch das Niederdrücken des Druckschalters nach unten gedruckt wird, bleibt das Betätigungselement 108 in der Kippstellung, bis sein Außenumfang in Berührung mit dem kreisförmigen Rand 157 an dem Ringventilhalter 76 kommt. Wenn dieser Berührungszustand erreicht ist, verschwenkt sich das Betätigungselement 108 in eine axiale oder nicht geneigte Stellung, in der der Stößelabschnitt 116 zu der tiefen Bohrung 90 an &^βΐ& Ende des Hubs des Stößelabschnittes fluchtet.

TJm einen übermäßigen Verschleiß des Ringventiles 82 durch das wiederholte Betätigen des Stößelabschnittes 116 zu verhindern, sind das Ringventil 82 und der Ringventilhalter 76 mit geriefelten Abschnitten 86 und 80 jeweils versehen. Der Außendurchmesser des Ringventiles 82 ist derart gewählt, daß die Riefelungen 80 und 86 in einem Abstand zueinander und nicht in Eingriff sind, wenn das Ringventil und der Ringventilhalter 76 axial ausgerichtet sind. Da sich jedoch der Stößelabschnitt 116 längs einer nicht axialen Linie bei seiner Abwärtsbewegung bewegt, sind die Riefelungen in Eingriff gehalten, so daß das Ringventil bei seiner Abwärtsbewegung geringfügig verdreht wird. Da das Ringventil 82 durch die konzentrisch wirkenden Kräfte der Feder 50 und den Wasserdruck in der Kammer 7^ nach oben zurückgeführt wird, greifen die Riefelungen bei der Aufwärtsbewegung nicht ein, so daß sich das Ringventil nicht in seine Ausgangsstellung zurückdrehen kann. Somit wird bei jedem Arbeitshub des Stößelabschnittes 116 das Ringventil 82 derart verdreht, daß der Stößelabschnitt 116 bei nachfolgenden Arbeitshüben andere Stellen des Ringventiles 82 beaufschlagt. Durch diese Verdrehung wird ein gleichmäßiger Abtrag des Ringventiles 82 erreicht, wodurch die Standzeit des Absperrventiles insgesamt wesentlich verbessert wird.

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Einige Benutzer drücken den Druckschalter zur Auslösung des AbSperrventiles auch schnell nieder. Hierbei könnte sich das Überström-Ringventil 82 nur um eine kurze Wegstrecke bewegen und könnte schnell in seine Schließstellung wieder zurückkehren, so daß das Absperrventil fehlerhaft arbeitet. Hierzu wurden Vorkehrungen getroffen, um dem schnellen und kurzen Niederdrücken durch den Benutzer entgegenzuwirken. Wie zuvor erwähnt, erfaßt die Sperrfeder 100 die abgewinkelte vorspringende Kante 103· Die Sperrfeder 100 ist derart angeordnet, daß sie selbst bei kurzen Niederdrückwegen des Druckschalters greift. Durch die Sperrwirkung wird das Eingventil 82 in seiner Öffnungsstellung gehalten, so daß die Regelkammer 74- vollständig entleert werden kann. Somit führt das Absperrventil ein vollständiges Arbeitsspiel von etwa 8 bis 10 Sekunden aus. Die Nut 102 sollte so ausreichend tief bemessen sein, daß die Sperrfeder 100 daran gehindert ist, sich in eine Stellung bewegen zu können, in der sie den Boden des Halters 76 erfaßt, wobei das Überström-Ringventil in der Öffnungsstellung verharren und hängenbleiben könnte.

Mischventil

Wenn ein Mischventil erforderlich ist, können die Abwandlungen nach den Figuren 2 und 2A vorgenommen werden. Hierbei weist das Gehäuse 12 einen Heißwasser- und Kaltwassereinlaß 170, 172 auf, an denen Heißwasser- und Kaltwasserleitungen 174» 176 jeweils angeschlossen sind. In den Heißwasser- und Kaltwasserversorgungsleitungen sind Rückschlagventile 197 angeordnet, die einen Wasserrückstrom verhindern. Innerhalb des bodenseitigen Innenraumes des Gehäuses 12 in der Nähe der Einlasse 17O, 172 ist ein Mischventil 180 vorgesehen. Das Mischventil 180 ist an dem Randabschnitt 30 des auswechselbaren Einsatzkörpers 20 angebracht und die Nuten 184- sind in Dichtungen 182 eingelegt, die eine flüssigkeitsdichte Abdichtung sicherstellen. Das Mischventil 180 hat einen mittig angeordneten Strömungsdurchgang 186, der in die Durchflußmengenregeleinrichtung

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145 mündet, das auf einem vorspringenden Rand 188 abgestützt und abgedichtet ist. Ein hülsenförmiges Element 184 ist zwischen dem Mischventil 180 und dem Gehäuse 12 vorgesehen. In dem hülsenförmigen Element 189 ist ein Paar gleich groß bemessener Schlitze 191 in Durchmesserrichtung einander gegenüberliegend angeordnet, die Öffnungen bilden, die von den Einlassen 170, 172 zu dem Mischventil führen.

Der Druckschalter 146 ist hierbei an der Oberseite des auswechselbaren Einsatzkörpers 20 mittels Schrauben 148 befestigt und das Mischventil 180 ist an dem Boden des Körpers 20 angebracht. Das Mischventil 180 kann hierbei auf einfache Art und Weise dadurch verdreht werden, daß der auswechselbare Einsatzkörper 20 mit Hilfe des Druckschalters 146 eine Drehbewegung ausführt. Während dieser Drehbewegung wirken die Kugeln 142 derart, daß die Reibung zwischen dem auswechselbaren Einsatzkörper 20 und dem Absperrventilgehäuse 12 vermindert wird. Die Verdrehung ist auf 180° mit Hilfe eines Keiles 199 begrenzt, der an dem oberen Rand des auswechselbaren Einsatzkörpers 20 vorgesehen ist, der bei dieser Ausführungsform in eine sich über 180° erstreckende Keilnut 200 paßt, die in Figur 2A gezeigt ist und in die obere Innenfläche des Absperrventilgehäuses 12 eingefräst ist.

Nach den Figuren 14 und 15 ist eine symmetrische Mischnut 192 an der Außenfläche des Ventiles 180 vorgesehen und diese steht in Verbindung mit dem Strömungsdurchgang 186 über die Öffnung 194. Die Mischnut 192 ist in ihrem Mittelteil in der Nähe der Öffnung 194 am größten und verengt sich zu einem Punkt, die an Stellen etwa 17O⁰ von dem Mittelpunkt entfernt liegt. Wenn das Ventil 180 und die Nut mittig zwischen dem Heißwasser- und Kaltwassereinlaß 170, 172 liegen, d.h. in der Lage, die durch die Mittellinie G

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in Figur 15 angedeutet ist, ist der freie Strömungsdurchtrittsquerschnitt von der Nut 192 und den Schlitzen 191 etwa gleich groß. Um zu erreichen, daß mehr Heißwasser als Kaltwasser durch das Ventil 180 geht, wird das Ventil nach links verdreht. Bei der Drehbewegung des Ventiles wird der Abschnitt der Nut 192, der in Verbindung mit dem Heißwassereinlaß 170 ist, größer, während umgekehrt der Abschnitt der Nut 192, die in Verbindung mit dem Kaltwassereinlaß 172 ist, kleiner wird. Wenn das Ventil insgesamt 90° von der mittigen Stellung nach links verdreht wird, nimmt der Heißwasserstrom langsam zu, bis die öffnung 194 in direkte Verbindung mit dem Heißwassereinlaß 17O kommt, so daß ein maximaler Heißwasserstrom durchgeht. Gleichzeitig wird der Kaltwasserstrom von dem Einlaß 172 zunehmend vermindert bzw. gedrosselt, da er mit einem kleiner werdenden Abschnitt der Nut 192 in Verbindung ist. Wenn das Ventil 180 um insgesamt 90° nach links verdreht worden ist, sitzt die Öffnungsdichtung 196 in der Nut bzw. Aussparung 198 in dem Einlaß 172 auf, so daß kein Kaltwasserstrom durchgehen kann. Wenn dar. Ventil um 90 nach rechts aus der Stellung mit maximal gelieferter Heißwasscrmenge vordreht wird, erfolgt wiederum eine gleichmäßige Mischung. Eine weitere Verdrehung um 90° bewirkt, daß ein maximaler Kaltwasserstrom durchgeht und der Heißwasserstrom durch die Dichtung 196 gesperrt ist.

Bei einigen Anwendungsfällen kann es erwünscht sein, einen maximalen Heißwasserstrom zu verhindern, der auftritt, wenn das Ventil um insgesamt 90 nach links aus seiner mittigen Stellung verdreht wird. Um hierbei die Gefahr eines Verbrühens zu unterbinden, die bei extrem heißem Wasser vorhanden ist, kann die Keilnut 200 derart gefräst werden, daß beispielsweise nur eine Verdrehung um 45° nach links möglich ist.

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Auch kann erreicht werden, daß Heißwasser und Kaltwasser in Ergänzung gemischt wird. Wenn beispielsweise der Heißwasserstrom kleiner wird, nimmt der Kaltwasserstrom entsprechend zu. Die gesamte, durch das Mischventil 180 gehende Wassermenge bleibt somit unabhängig von der von dem Benutzer gewählten Wassertemperatur etwa konstant.

Wie dargestellt und beschrieben schafft die Erfindung ein Absperrventil mit mehreren neuartigen Eigenschaften, die alle in einer Einheit vereinigt sind, die entweder derart beschaffen ist, daß sie nur als ein einziges Kaltwasserabsperrventil oder als ein Absperrventil verwendet werden kann, das zum Mischen von Heiß- und Kaltwasser bestimmt ist.

Das im Wasserverbrauch sparsame Absperrventil hat ein selbstschließendes Verhalten und kann nicht mehr als eine vorgegebene Zeitdauer offengehalten werden, sondern sperrt auch unabhängig von einem ständigen Niederdrücken des Druckschalters automatisch ab. Das Absperrventil ist mit einem automatischen Durchflußmengenregler versehen, der die durchströmende Wassermenge unabhängig von Schwankungen des eingeleiteten Wasserdrucks relativ konstant hält. Somit ermöglicht die Erfindung einerseits, daß während einer immer gleichbleibenden Zeitdauer Wasser strömt, daß das Wasservolumen für jede bestimmungsgemäße Verwendung des Absperrventiles etwa konstant ist. Schließlich kann die Auslegung des Absperrventiles auf einfache Art und Weise abgewandelt werden, so daß es auch als ein Mischventil arbeitet, mit dem Heißwasser und Kaltwasser vermischt werden kann, um ein erwärmtes Gemisch zu haben.

Alle die zuvor beschriebenen Einzelheiten sind in einer gemeinsamen austauschbaren Einheit vereint, wobei die verschiedenen Bauelemente in Form eines auswechselbaren Einsatzes ausgelegt sind, so daß sie erforderlichenfalls leicht

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und einfach wahrend üblichen Wartungsarbeiten ausgetauscht werden können.

Das auswechselbare Einsatzstück 10 kann ein Einweg- bzw. Wegwerf-Bauteil sein, so daß, wenn nach einer bestimmten Verwendungszeit das Einsatzstück durch Verstopfung, Verschleiß oder irgendwelche andere Erscheinungen, nicht mehr arbeitet oder eine Reparatur erforderlich macht, das gesamte Einsatzstück entnommen und ersetzt werden kann. Hierzu braucht nur der Druckschalter 14-6 entfernt werden, indem zuerst die Deckkappe 1^4- abgenommen, die Schrauben 148 gelöst und dann der Druckschalter nach oben abgehoben wird. Dann wird das Halteelement 144 entfernt und das auswechselbare Einsatzstück 10 kann in seiner Gesamtheit aus dem Gehäuse herausgehoben und ersetzt werden. Das Gehäuse des Einsatzstückes mit dem Deckverschluß 126, der an dem oberen Ende fest angebracht ist und entweder mit oder ohne dem Mischventil in dem unteren Ende bilden ein einstückiges zusammengesetztes Bauteil. Wenn ein neues auswechselbares Einsatzstück eingesetzt wird, führt das vorstehende Betätigungselement an dem Ende des unteren Deckelteiles 14-1 entweder mit oder ohne das Mischventil den Einführvorgang . , des Einsatzstückes, bis der Keil 199 in den Schlitz 200 oder 201 paßt. Dann werden das Halteelement, die Schrauben, ^: der Druckschalter und der obere Deckelteil wiederum angebracht. Alle diese Arbeiten können von ungeschulten Kräften » vorgenommen werden, wodurch die Kosten für die Wartung, das Austauschen usw. beträchtlich gesenkt werden können.

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Leerseit

Claims

PAT E N TA N WA LT E

SEOM VALVE COMPANY

IO5OO Seymour Avenue

Franklin Park, Illinois 60131, USA

A. GRUNECKER H. KINKELDEY W. STOCKMAIR

DR-ING A*E "CALTECHi

K. SCHUMANN

DH FiEH N-V O¹L IVTrS

P. H. JAKOB

DiPL -ING

G. BEZOLD

OR FSH NAT DPL-ChCM

8 MÜNCHEN

MAKIMIL1AN5TRA5SE

2p. Juli 1979

PH 14 036

Selbstschließendes Ventil

Patentansprüche

1.) Selbstschließendes Ventil, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (12) mit einem Einlaß (14) und einem Auslaß (16), einer Ventilsteuereinrichtung (145), die das öffnen und Schließen des Ventils (82) steuert, ein Betätigungselement (108) in dem Gehäuse (12), einer Einrichtung in dem Gehäuse (12), die das Betätigungselement (108) in eine Arbeitsstellung in bezug zu der Ventilsteuereinrichtung (145) kippt, ein manuell betätigbares Element (146) an der Oberseite des Gehäuses (12), eine Einrichtung (112) zwischen dem manuell betätigbaren Element (146) und dem Betätigungselement (108), die die Bewegung des manuell betätigbaren Elementes (146) in eine Bewegung des Betätigungselementes (108) umwandelt, um das Ventil (82) zu öffnen, und eine Einrichtung (40) in dem Gehäuse (12),

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TELEFON (OBO)

TELEGRAMME MONAPAT

TELEKOPIERER

die das Betätigungselement (108) von der Kippstellung als Arbeitsstellung verschiebt, wenn das Ventil (82) in seiner Öffnungsstellung ist, um die Ventilbetätigungseinrichtung (14-5) ^zu schließen, wenn das manuell betätigbare Element (14-6) in seiner Arbeitsstellung gehalten ist.

2. Selbstschließendes Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, die die Bewegung des manuell betätigbaren Elementes (14-6) auf das Betätigungselement (108) überträgt, einen Betätigungsschaft (112) umfaßt, der zwischen dem manuell betätigbaren Element (14-6) und dem Betätigungselement (108) angeordnet ist, und der einen abgewinkelten Boden in der Nähe des Betätigungselementes (108) hat, und daß die Einrichtung zum Kippen des Betätigungselementes (108) in eine Arbeitsstellung in Verbindung mit dem Schaft (112) eine Feder (114-) in dem Gehäuse (12) umfaßt, die das Betätigungselement (108) gegen das abgewinkelte bodensei tige Ende des Schaftes (112) vorbelastet.

3. Selbstschließendes Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (108) einen Stößelabschnitt (116) hat, der sich von dem Schaft (112) weg erstreckt, daß das Ende des Stößelabschnittes (116) im Grundzustand mit der Ventilbetätigungseinrichtung (14-5) betriebsverbunden ist, daß das Ventil ein Ringventil (82) hat, das eine erste Bohrung (88) an seiner Oberseite und eine zweite tiefere und schmalere Bohrung (90) hat, die koaxial zu der ersten Bohrung (88) angeordnet ist und einen vorspringenden Rand in dem Ringventil (82) zwischen den Bohrungen (88, 90) bildet, daß der Stoßelabschnitt (116) des Betätigungselementes (108) zu dem vorspringenden Rand fluchtet und in diesen eingreifen kann, wenn die

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Kippstellung als Arbeitsstellung eingenommen wird, und daß der Stößelabschnitt (116) in der zweiten Bohrung (90) ausgerichtet ist, wenn er aus seiner Kippstellung als Arbeitsstellung verschoben worden ist.

4. Langsam schließendes Ventil, gekennz eichn e t durch ein Gehäuse (12) mit einem Einlaß (14) und einem Auslaß (16), ein selbständig arbeitendes Einsatzstück (10), das auswechselbar in dem Gehäuse (12) untergebracht ist, eine Steuereinrichtung (14-5) in dem Einsatzstück (10), die einen Ventilsitz (52) zwischen dem Einlaß (1A-) und dem Auslaß (16) öffnet und langsam schließt, durch einen manuell betätigbaren Druckschalter (146) an der Oberseite des Gehäuses (12), einen Deckelteil (126), der an der Oberseite des Einsatzstückes (10) befestigt ist, wobei der Druckschalter (146) unter Einhaltung eines Abstandes zu dem Deckelteil (126) gleitend beweglich ist, durch ein Betätigungselement (108) zwischen dem Einsatzstück (10) und dem Druckschalter (146), das den Deckelteil (126) durchsetzt, und durch eine Sperre (138, 142), die zwischen dem Einsatzstück (10) und dem Gehäuse (12) derart angeordnet ist, daß das Einsatzstück (10) in dem Gehäuse (12) lösbar eingesetzt ist und daß der Druckschalter (146) aus dem Gehäuse (12) zusammen mit dem Einsatzstück (10) entnehmbar ist.

5· Langsam schließendes Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem austauschbaren Einsatzstück (10) eine Einrichtung (145) vorgesehen ist, die in Verbindung mit dem Betätigungsschaft (112) einen Ventilsitz (52) schließen kann, wenn der Druckschalter (146) in seine Arbeitsstellung ständig niedergedrückt wird.

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6. Langsam schließendes Ventil nach Anspruch. 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsschaft (112) einen kleinen Abstand zu dem Druckschalter (146) hat, und daß eine Feder (164) in dem Raum (163) angeordnet ist, die übergroße Kräfte aufnimmt, wenn der Druckschalter (146) damit beaufschlagt wird.

7. Langsam schließendes Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckschalter (146) becherförmig ausgebildet ist und einen Handabschnitt hat, der längs den Seiten des Gehäuses (12) gleitend beweglich ist, und daß der becherförmige Abschnitt die Sperreinrichtung (138, 142) hält, die das Gehäuse (12) mit dem austauschbaren Einsatzstück (10) verblockt, wobei nach dem Entfernen des Druckschalters (146) das austauschbare Einsatzstück (10) entnehmbar ist.

8. Langsam schließendes Ventil, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (12) mit einem Einlaß (14) und einem Auslaß (16), ein austauschbares Einsatzstück (10) zur Durchflußmengenregelung, das in dem Gehäuse (12) lösbar aufgenommen ist, einen Ventilsitz (52) in dem austauschbaren Einsatzstück (10), der den Wasserstrom zwischen dem Einlaß (14) und dem Auslaß (16) reguliert, einen gleitend beweglichen Kolben (40) in dem Einsatzstück (10) mit einem kreisringfönnigen Ventilsitzteil, das im Grundzustand auf dem Ventilsitz (52) aufsitzt und die Ventilöffnung verschließt, der als Höhlkörper ausgelegt ist und eine Umgehungsöffnung (72) hat, die seine Wand durchzieht, durch eine becherförmige Kautschukdichtung (42) an dem Kolben (40), die mit den Innenwandungen des EinsatzStückes (10, 20) zusammenarbeitet und eine Druckkammer (7*0 im Innenraum des als Hohlkörper ausgebildeten Kolbens (40) bildet, durch einen Druckschalter (146) zur Steuerung des Einsatzstückes (10), um den Druck in der Druckkammer (7^) abzubauen, wodurch

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bewirkt wird, daß der Kolben (4-0) den Ventilsitz (52) freigibt, so daß Wasser von dem Einlaß (1A-) zu dem Auslaß (16) fließen kann, und durch eine Zeitsteuer- und Filtereinrichtung (58) um die Außenseite des Kolbens (4-0), die die Umgehungsöffnung (72) bedeckt, und

die ein ringförmiges Element mit einer Vielzahl von vertikalen Nuten (60) um die Innenseite der bodenseitigen Durchmesserfläche aufweist, das auch eine Vielzahl von Taschen (66) hat, die um die Innenseite der oberen Durchmesserfläche ausgebildet sind und die über Kanäle (67) miteinander verbindbar sind.

Langsam schließendes Ventil, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (12) mit einem Einlaß (14) und einem Auslaß (16), ein austauschbares Einsatzstück (10, 20) in dem Gehäuse (12) mit einem Hauptventilsitz (52), durch einen Kolben (40), der in dem Einsatzstück (10) angeordnet ist und den Ventilsitz (52) öffnet und langsam verschließt, und der eine Umgehungsöffnung (72) hat, die bestimmungsgemäß zum Schließen des Kolbens (A-O) unter Auflage auf den Ventilsitz (52) verwendet wird, und durch eine Zeitsteuer- und Filtereinrichtung (58), die den Kolben (40) umgibt und in der Nähe der Umgehungsöffnung (72) angeordnet ist, wobei die Zeitsteuer- und Filtereinrichtung (58) ein ringförmiges Element mit einer Vielzahl von Filternuten (60) umfaßt, die um den Innendurchmesser in der Bodenseite des Elementes ausgebildet sind, und mit einer Vielzahl von taschenförmigen Durchgängen (66) an der Oberseite des Elementes sowie einem Schlitz (64), der die Filternuten (60) mit der Gruppe von taschenförmigen öffnungen (66) verbindet, und durch Durchgänge (68), die die Gruppe von taschenförmigen öffnungen (66) mit der UmgehungsÖffnung (72) des Kolbenn (40) verbindet.

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10. Langsam schließendes Ventil nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe von taschenförmigen Öffnungen in Form einer Gruppe von Taschen (66) ausgebildet sind, die um die Oberseite der Einrichtung (58) in einem Abstand angeordnet sind, und daß eine Vielzahl von Kanälen (67) in der Oberseite ausgebildet sind, die eine Verbindung zwischen den Taschen (66) herstellen, wobei einer der Kanäle (67) eine der Taschen (66) mit dem Schlitz (64) und ein anderer Kanal (67) eine andere Tasche (66) mit dem Durchgang (68) verbindet.

11. Langsam schließendes Ventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (40) eine ringförmig ausgebildete Sammelnut (62) an der Außenfläche in der Nahe der Filternuten (60) hat, die eine Verbindung zwischen den Filternuten (60) und dem Schlitz (64) herstellt.

12. Langsam schließendes Ventil, gekennzeichnet durch ein hohlzylindrisches längliches Gehäuse (12), ein auswechselbares Einsatzstück (10, 20) zur Durchflußmengenregulierung, das lösbar in das Gehäuse (12) eingesetzt ist und den eingeleiteten und ausgeleiteten Fluidstrom durch das Ventil steuert und reguliert, durch Dichtungen (17» 19) zwischen dem bodenseitigen Einlaßende des Einsatzstückes (20) und dem Gehäuse (12), eine Durchflußmengenreguliereinrichtung (145) in dem Einlaß in der Nähe der Dichtungen (17, 19), durch Dichtungen zwischen dem Gehäuse (12) und dem Einsatzstück (10), durch eine Sperreinrichtung (138, 142) zwischen dem Einsatzstück (10) und dem Gehäuse (12), einen Druckschalter (146) an der Oberseite des Gehäuses (12), der das Einsatzstück (10) regelbar derart beaufschlagt, daß der Fluidstrom durch das Ventil von dem Einlaß (14) zu dem Auslaß (16) geht, und durch eine Einrichtung zum

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Lösen des Druckschalters (146) von dem Einsatzstück (10), mittels der das Einsatzstück (10) von dem Gehäuse (12) lösbar ist, so daß das Einsatzstück aus dem Gehäuse (12) entnommen werden kann, wobei beide Dichtungen (17, 19) an dem Einsatzstück (10) vorgesehen sind und von den Seiten des Gehäuses (12) zusammen mit dem Einsatzstück (10) abgezogen werden können.

13. Langsam schließendes Ventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung (138, 142) zwischen dem Einsatzstück (10) und dem Gehäuse (12) eine Vielzahl von Kugeln (142) umfaßt, die in den Wandungen des Gehäuses (12) mittels eines federnd nachgiebigen becherförmigen Halteelementes (144) gehalten sind, daß das Einsatzstück (10) einen Körper (20) hat, an dem ein oberes Deckelteil (126) und ein unteres bzw. bodenseitiges Deckelteil (124) angebracht ist, daß der Druckschalter (146) einen Schaft (112) hat, der das obere Deckelteil (126) durchzieht und in Wirkverbindung mit dem Einsatzstück (10) kommt, und

daß eine Dichtung (130) um den Schaft (112) des Druckschalters (146) vorgesehen ist, die fest mit dem Boden des oberen Deckelteils (126) verbunden ist.

14. Langsam schließendes Ventil, gekennz eichn e t durch ein Gehäuse (12) mit einem Einlaß (14) und einem Auslaß (16) ein austauschbares Steuereinsatzstück (10, 20) in dem Gehäuse (12), das eine zur Hauptsteuerung dienende Kammer (7⁷O, einen Kolben (40) und einen Hauptventilsitz (52) hat, durch die der Wasserstrom zwischen dem Einlaß (14) und dem Auslaß (16) Steuer- und regelbar ist, durch einen Druckschalter (146) mit einem Betätigungsschaft (112), der mit dem Einsatzstück (10) zusammenarbeitet, durch eine Einrichtung in dem Einsatzstück (10), die in Abhängigkeit von

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der Betätigung des Druckschalters (14-6) arbeitet und den Hauptsitz (52) schnell öffnet sowie langsam schließt, um die Wasserdurchleitung von dem Gehäuseeinlaß (14-) zu dem Gehäuseauslaß (16) zu steuern und zu regeln, und durch eine Einrichtung (40) in dem Einsatzstück (10), die den Hauptventilsitz (52) absperrt, wenn der Druckschalter (146) ständig niedergedrückt gehalten ist.

15· Selbstschließendes Ventil, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (12) mit einem Einlaß (14·) und einem Auslaß (16), eine Ventileinrichtung (10, 20) in dem Gehäuse (12), die den Durchgang regulierbar öffnet und verschließt, mit einem Ringventil (82) und einem Ringventilhalter (76) mit einer unversperrten öffnung (78), wobei das Ringventil (82) in der öffnung (78) gleitend beweglich aufgenommen ist, durch ein Betätigungselement (108) mit einem Stößelabschnitt (116), der in Eingriff mit einem Plächenbereich an dem Ringventil (82) kommt, um das Ringventil (82) so zu drücken, daß der Ventilsitz (52) geöffnet wird, und durch eine damit zusammenarbeitende Einrichtung an dem Ringventil (82) und an dem Ringventilhalter (76), die das Ringventil bei aufeinanderfolgenden Beaufschlagungen durch den Stößelabschnitt (116) verdreht, so daß der Stößelabschnitt (116) mit verschiedenen Flächen auf dem Ring— ventil (82) in Eingriff kommt.

16. Langsam schließendes Ventil nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß die Verdreheinrichtung eine Vielzahl von Rippen (84-) umfaßt, die in einem Abstand um den Außenumfang des Ringventiles (82) angeordnet sind und die einen Abschnitt (86) mit unter einem kleinen Winkel angeordneten Riefelungen haben, und daß der Ringventilhalter (76) einen Abschnitt (80) mit unter einem kleinen Winkel angeordneten Riefe-030008/0683

lungen an den Innenwandungen der öffnung (78) hat, die mit den Riefelungen (86) an dem Ringventil (82) zus ammenarb eit en.

17· Langsam schließendes Ventil, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (12) mit einem Einlaß (14) und einem Auslaß (16), ein auswechselbares Einsatzstück (10, 20) in dem Gehäuse (12), das das öffnen und Schließen des Durchgangs reguliert, durch eine Druckkammer (7⁷O in dem Einsatzstück und einen darin angeordneten Kolben (40), einen Ventilsitz (52) für den Kolben (40), eine Einrichtung, die den Kolben (40) zur Anlage gegen den Sitz (52) bringt, um den Durchlaß abzusperren, wenn die Kammer (74) unter Druck gesetzt wird, eine Einrichtung, die den Kolben (40) von dem dicht schließenden Eingriffszustand weg bewegt, wenn die Kammer (74) entleert wird, um den Durchgang zu öffnen, eine Einrichtung zum Entlüften der Kammer (74) mit einem Ringventilhalter (76) in der Nähe der Kammer (74), wobei der Ringventilhalter (76) an dem Einsatzstück (10) angebracht ist und eine Öffnung (78) hat, die die Kammer (74) mit dem Auslaß verbindet, durch ein Ringventil (82), das in der öffnung (78) hin- und hergehend beweglich angeordnet ist, durch eine Einrichtung, die im Grundzustand das Ringventil (82) gegen die öffnung (78) anlegt, um dieselbe zu verschließen, durch einen Druckschalter (146), der an dem Gehäuse hin- und hergehend derart beweglich angeordnet ist, daß er zur Betätigung des Ventils manuell niedergedrückt werden kann, durch eine Einrichtung (112), die die Niederdrückbewegung des Druckschalters (146) in eine hin- und hergehende Bewegung des Ringventiles (82) umwandelt, um die öffnung (78) zu öffnen, so daß die Kammer (74) entleert werden kann, und durch eine Einrichtung in dem Einsatzstück (10), die das Ringventil (82) zeitweise in der Öffnungsstellung hält, um die 030008/0683

Kammer (7A-) vollständig zu entleeren, wenn der Druckschalter (146) schnell niedergedrückt wird.

18. Langsam schließendes Ventil nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die zuletzt genannte Einrichtung den Ringventilhalter (76), der eine Ringnut (102, 104) um die öffnung (78) und eine abgewinkelte vorspringende Kante (103) in der Hahe der Nut (102, 104) hat, und eine Feder (50) umfaßt, die an dem Ringventil (82) angebracht und mit diesem beweglich ist, sowie in die Nut (102, 104) geht, wenn das Ringventil in seiner Schließstellung ist, wobei die Feder (50) in Sperreingriff gegen die vorspringende Kante .(112) kommt, wenn das Ringventil (82) in die Öffnungsstellung bewegt wird, um das Ringventil in der Öffnungsstellung zu halten, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die die Feder (50) von der vorspringenden Kante (103) wegebewegt, um die Nut (102, 104) nach einer bestimmten Zeit zurückzuführen.

19. Langsam schließendes Ventil, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (12) mit einem Einlaß (14) und einem Auslaß (16), einer Ventileinrichtung (10, 20) in dem Gehäuse (12), die den Wasserstrom zwischen dem Einlaß (14) und dem Auslaß (16) regelt und steuert, ; durch eine automatische Durchflußmengenregelungseinrichtung (145), die dicht abgeschlossen in dem Gehäuse (12) in der Nähe des Einlasses (14) angeordnet ist, die aus einem federnd nachgiebigen Material besteht und eine etwa dreieckförmige öffnung (153) hat, die die Einrichtung (145) durchzieht, und daß die Durchflußmengenregelungseinrichtung (145) eine Ausnehmung (155) längs jeder der Seitenwandungen hat, die die dreieckförmige öffnung (153) begrenzen.

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20. Langsam schließendes Ventil nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichn et, daß die im allgemeinen dreieckige Öffnung (153) in der Durchflußmengenregelungseinrichtung (14-5) relativ zur Achse konkav ausgebildete Seiten hat.

21. Langsam schließendes Ventil nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (155) der Durchflußmengenregelungseinrichtung (14-5) relativ zu den Seiten mittig angeordnet sind, und daß die jeweilige Ausnehmung (155) im wesentlichen halbkreisförmig ausgebildet ist.

22. Langsam schließendes Ventil nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußmengenregelungseinrichtung (14-5) einen kreisförmigen Tragrand (14-?) zur Halterung der Durchflußmengenregelungseinrichtung (14-5) in der Nähe des Einlasses (14·) hat, daß in der Mhe des Randabschnittes (14-7) ein dem Druck ausgesetzter Abschnitt (14-3) angeordnet ist, der dem Einlaß zugewandt liegt, und daß die Öffnung (153) mittig angeordnet ist und diesen Abschnitt (14-3) durchzieht.

23. Langsam schließendes Ventil, gekennzeichnet durch einen Heißwassereinlaß (170), einen Kaltwassereinlaß (172), ein Gehäuse (12), ein auswechselbares Einsatzstück (10, 20) in dem Gehäuse (12), das den Durchgang des Heißwassers und des Kaltwassers in dem Gehäuse (12) steuert und regelt, durch einen Betätigungsschalter (14-6) an der Oberseite des Gehäuses (12), der mit dem Einsatzstück (10, 20) verbunden ist, durch eine Einrichtung in dem Einsatzstück (10, 20), die in Abhängigkeit von der Niederdrückbewegung des Betätigungsschalters (14-5) das Einsatzstück derart steuert, daß ein Fluidstrom von dem Heißwasser-

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einlaß und Kaltwassereinlaß (17O, 172) zu dem Auslaß (16) durchgeht, eine Einrichtung, die in Abhängigkeit von der Verdrehung des Betätigungsschalters (146) arbeitet und die Vermischung von Heißwasser und Kaltwasser in Abhängigkeit von der Stärke der Verdrehung des Betätigungsschalters (146) steuert, eine Einrichtung in dem Einsatzstück (10), die den Vasserdurchgang absperrt, wenn der Betätigungsschalter (146) übermäßig lang niedergedrückt gehalten wird, eine Einrichtung in dem Einsatzstück (10), die das Mischventil (180) langsam schließt, nachdem es zur Durchleitung von Wasser geöffnet worden ist, und eine Einrichtung in dem Einsatzstück (10), die eine etwa konstante Durchflußleistung des Mischwassers von dem Auslaß (16) unabhängig von Druckschwankungen des Wassers an dem Heißwassereinlaß und dem Kaltwassereinlaß (17O, 172) aufrechterhält.

24. Langsam schließendes Ventil nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, die in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Betätigungsschalters (146) arbeitet und die Anteile von Heiß- und Kaltwasser in dem Gemisch in Abhängigkeit von der Stärke, der Verdrehung des Betätigungsschalters (146) regelt, ein als Hohlkörper ausgebildetes Mischventil (180), das am Boden (30) des Einsatzstückes (20) angebracht und mit diesem drehbeweglich ist, umfaßt, daß das Mischventil (180) eine Mischnut (192) an der Außenfläche des Mischventiles (180) in der Nähe der Einlasse (I70, 1?2) hat, die mit diesen in Verbindung steht, und daß das Mischventil (180) eine Öffnung (194) hat, die mit dem Innenraum der Mischnut (192) in Verbindung steht, und die in der Nähe der öffnung (194) am breitesten ist und die Breite mit weiterem Abstand von der öffnung (194) kleiner wird.

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25· Langsam schließendes Ventil nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlasse (170, Ί72) im Gehäuse (12) in Durchmesserrichtung gegenüberliegend angeordnet sind, daß das Mischventil eine Durchlaßstellung und eine Sperrstellung hat, und daß eine Dichtung (196) in Durchmesserrichtung zu der Öffnung (19*0 angeordnet ist, so daß sie einen der Einlasse (170, 172) absperrt, wenn die Öffnung (19*0 in direkter Verbindung mit dem anderen der Einlasse (170, 172) ist.

26. Langsam schließendes Ventil, gekennz eichn e t durch ein Gehäuse (12) mit einem Einlaß (14) und einem Auslaß (16), ein auswechselbares Einsatzstück (10, 20) in dem Gehäuse (12), das die durchströmende Wassermenge zwischen dem Einlaß (14) und dem Auslaß (16) steuert und regelt, und einen Kolben (40) in dem Einsatzstück (10, 20), der eine Eingnut (54) und einen ringförmigen Ventilsitz (52) in seinem Innern hat, und einen Entlüftungsschlitz (53) in der Nähe der Nut (5²O besitzt, der die Nut (54) mit dem Auslaß (16) verbindet, um einen Wasserdruckaufbau in der Nut (54) hinter dem Sitz (52) zu verhindern.

27· Langsam schließendes Ventil nach Anspruch 26, dadurch gekennz eichnet, daß das Einsatzstück (10, 20) eine Bohrung (38) hat, die in Achsrichtung ausgerichtet ist, und von dem Ventilsitz (52) weiter innen liegt, daß der Kolben (40) einen Abschnitt (44) hat, der in die Bohrung (38) gleitend beweglich eingesetzt ist, daß die Innenwandung der Bohrung (38) in der Nähe des Sitzes (52) einen Abschnitt hat, der mit dem Kolben (40) bei seiner Gleitbewegung in der Bohrung (38) in Eingriff kommt, und daß ein Abschnitt der Wandung eine IJnterschneidung in der Nähe des Eingriffsabschnit-

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tes hat, so daß sich der Kolben (40) längs dem Eingriffsabschnitt in Richtung auf die Unterschneidung gleitend bewegt und hierbei Fremd- bzw. Schmutzstoffe an dem Eingriffsabschnitt in die Unterschneidung gedruckt werden können.

28. Langsam schließendes Ventil, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (12) mit einem Einlaß (14) und einem Auslaß (16), durch ein auswechselbares Einsatzstück (10, 20) in dem Gehäuse (12), das den Strom zwischen dem Einlaß (14) und dem Auslaß (16) regelt und steuert, und das eine darin ausgebildete zylindrische Bohrung (38) hat, die eine obere Öffnung und eine bo&enseitige Öffnung hat, wobei die obere öffnung in Verbindung mit dem Einlaß (14) steht, wenn das Ventil (82) in der Öffnungsstellung ist, und die bodenseitige öffnung in Verbindung mit dem Auslaß (16) steht, durch einen Kolben (40) in dem Einsatzstück (10, 20), der den durchgeleiteten Strom durch die Bohrung (38) regelt, und einen zylindrischen Abschnitt (44) mit vermindertem Durchmesser hat, wobei der Kolben (40) in dem Einsatzstück (10, 20) gleitend beweglich eingesetzt ist und der zylindrische Abschnitt (44) in die Bohrung (38) ragt, und durch einen kreisförmigen Ventilsitz (52) für den Kolben (40), der von dem oberen Rand der Bohrung (38) in einem Abstand entfernt angeordnet ist und einen größeren Durchmesser als die Bohrung (38) hat, um den durchgeleiteten Strom durch die Bohrung (38) schnell zu blockieren.

29· Langsam schließendes Ventil mit einem Gehäuse mit einem Einlaß und einem Auslaß und einem manuell betätigbaren Druckschalter an der Oberseite des Gehäuses, gekennzeichnet durch ein selbständig arbeitendes auswechselbares Einsatzstück (10, 20),

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das in das Gehäuse (12) lösbar einführbar ist, wenn der Druckschalter (14-6) entfernt ist, wobei das Einsatzstück (10, 20) eine Steuereinrichtung (14-5) zum öffnen und Schließen eines Ventilsitzes (52) in dem Einsatzstück aufweist, der bei eingesetztem Einsatzstück (10, 20) in dem Gehäuse (12) zwischen dem Einlaß (14-) und dem Auslaß (16) angeordnet ist, ein Deckelteil (126), das fest mit der Oberseite des Einsatzstückes (10, 20) verbunden ist, einen Betätigungsschaft (112), der das Deckelteil (126) derart durchzieht, daß sein oberer Abschnitt dem Druckschalter (14-6) gegenüberliegt und der in einem Abstand gleitend beweglich dazu angeordnet ist, wenn das Einsatzstück (10) in das Gehäuse (12) eingebaut ist, und eine Einrichtung in dem Einsatzstück (10, 20) umfaßt, die dem Betätigungsschaft (112) zugeordnet ist und die den Ventilsitz (52) verschließt, wenn der Druckschalter (14-6) ständig niedergedrückt gehalten wird.

30. Langsam schließendes Ventil nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das auswechselbare Einsatzstück (10, 20) einen gleitend beweglichen Kolben (4-0) mit einem ringförmigen Ventilsitzabschnitt (52) hat, der im Grundzustand abgesperrt ist, daß der Kolben (4-0) als Hohlkörper ausgelegt ist und eine Umgehungsöffnung (55) hat, die die Wand des Kolbens (4-0) durchzieht, und daß eine Zeitsteuer- und Filtereinrichtung (58) den Kolben (4-0) umgibt und die Umgehungsöffnung (53) bedeckt.

31. Langsam schließendes Ventil nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitsteuer- und Filtereinrichtung (58) ein ringförmiges Element mit einer Vielzahl von vertikalen Nuten (60) um die innen

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liegende bodenseitige Durchmesserfläche hat, und daß das ringförmige Element ein Reihe von taschenförmigen öffnungen (66) hat, die um die Innendurchmesserfläche ausgebildet sind, und die über Kanäle (67) miteinander verbunden sind.

32. Langsam schließendes Ventil nach Anspruch 31, dadurch gekennze ichnet, daß eine becherförmige Kautschukdichtung (130) an dem Kolben (40) vorgesehen ist, die in Eingriff mit den Seitenwandungen des Einsatzstückes (10, 20) kommt und eine Druckkammer (74) im Innenraum des Kolbens (40) begrenzt.

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