DE1809561A1 - Elektrisch gesteuertes,handbetaetigtes Ventil - Google Patents

Description

::'löch gest8i',»;;fes, haiiöbefcätigtes Ventil

l_f!.,> Tir-''indung betrifft ein elektrisch gttsteuevtss. handbafcUtf.gt'i-j Ventil, lind insbesondere ein solchea Ventil; w.^vii cliRw ij(i Si'iherheitszwew-kan. leer· s-'haltbar ist ν Ein "v-'.-ritJi di««er Gatt'iiig ist in den Figuren 9 und 10 der deutschen Patentan?i?«ldimg P 15 OQ 6j54,5 dargastellfcu

sehftltbare Ventile weisen ein von Hand fcetätigbares Teil 2Uin üfi"nen und Schließen auf^ Ks isL dabei dji? Bewe gup£ dwa von Hand betätigten Teiles jedoch nicht ütraittelbai' auf das Ventilglied selbst übertragen, sondern über ein ZvfisehcmgUodo Eine zusätzliche, Zc B, mittels eines Magneten elektrisch betätigte Einrichtung bestimmt, ob die Bewegung des van llanü betätigten Teiles Über da3 Zwischenglied auf das Vsntilg.lied übertragen v;ird oder nicht. Ventile dieser Art vrsrden .in Anlagen bzw» Kinriehtungen verwendet, bei v.'.? Ich .in öln^ Vent iib^ tätigung von Hand - aber nur dann, wenn .-^n. vci'her bestinimfces elekti'ischus Signal vorliegt oder niöhc vorliegt ·= en-rtinsaht ist»

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Bekannten Ventilen dieser Gattung haftet der Nachteil an» daß sie rslativ komplizierte Kombinationen von Hebeln und Verwieg«lungs3inrlcntimgen aufweisen,, die ihrerseits durch Klektx'oisiagnets betätigt bsw. gesteuert werden*

Der KrflndiAng liegt die Aufgabe zugrunde», ein Ventil der oben bezeichneten Gattung zu schaffen, welches wesentlich einfacher herzustellen ist und eine kompaktere Bauweise gestattet, al3 bei bekannten Anordnungen für diesen Zwealc der Pail ist. Kin Merkmal der Erfindung besteht im Ummanteln aller beweglichen Teile, um zu verhindern, daß die Teile aufgrund der &m Einsatzort d«s Ventils herrschenden Zustände angegriffen werden»

tm wesentlichen weist das Ventil nach der Erfindung einen Ventilscheibenträger auf, der in einem als Hülse ausgebildten Zwischenglied gleitbar ist, wobei die Hülse ihrerseits gleitbar in einer Bohrung gelagert ist, welche bezüglich des Ventilkörpers oder -gehäuses unbeweglich, d, h. fest angeordnet ist. Ein von Hand betätigbares Teil, d. h. ein Handgriff außerhalb des Ventllkürpers 1st bezüglich der Längsrichtung der Bohrung gleitbar angeordnet und mit der Hülse in der Weise verbunden, daß diese letztere bewegungsraäßig an den Handgriff gekoppelt ist. Eine zur Verbindung des Scheibenträgers mit der Hülse geeignete Verriegelungseinrichtung weist ein innerhalb des Soheibenträgers gleitbar angeordnetes, keilartig gestaltetes Teil und eine Kugel auf, die in einer Querbohrung des Trägers angeordnet ist. Eine Verriegelungsfeder spannt das keilartig gestaltete Bauteil in solcher Richtung vor, daß es die Kugel in einen RUcksprung in der Innenwand der Hülse zu drücken sucht, um

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daduruh den Träger und die Hülse derart miteinander zu veo riegeln, daß die Bewegungen des Handgriffes auf den Träger übertragen vterdnn* Weiter ist der Anker eines lUektrojnhgn?teu in der Weiße ausgebildet;' daß er die Verriegelungsfeder außer Wirkung eetzen kann.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist eine lintriegelungsfeder vorgesehen, die stärker ist als die Verriegelungsfeder und dazu dient, den Anker und das keilartig gestaltete Teil in die der Wirkung der Verwiegelungsfeder entgegengesetzte Richtung zu drücken» wobei bei Erregung des Elektromagneten die Entriegelungsfeder bzw. deren Kraft überwunden wird. Xn diesem Fall· handelt es sich um ein Ventil« bei welchem der Elektromagnet erregt sein muß, trenn eine Verriegelung zwischen Träger und Hülse möglich sein soll. Wie weiter unten zu erläutern ist, kann das Ventil auch in der Weise ausgebildet sein, daß eine Verriegelung bzw« Wirkverbindung zwischen dem Träger und der Hülse nur möglich 1st, wenn der Elektromagnet nicht erregt ist.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben eich aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausfuhrungsbeleplele unter Hinwels auf die Zeichnung. In dieser zeigen:

Pig. 1 im Längsschnitt das AusfüTirungsbeispiel, wobei nur ein Teil des Ventllgeh&uees gezeigt ist, und xwar in der Stellung der Teile» in welcher das Ventil geschlossen« der Sletrootagnet entregt und der Banderiff in der unteren Stellung ieti

Pigc 2 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht, bei welcher des

Ventil offen, der Elektromagnet erregt und der Hand· griff unten ist;

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BAB OKGINAL

Pig. 5 eine der Pig. 1 ähnliche Teilansieht, wobei das Ventil offen, der Elektromagnet erregt und der Handgriff oben ist;

Pig. 4 eine der Pig. 3 ähnliche Darstellung bei geschlossenem Ventil, entregtem Elektromagneten und in der oberen Stellung befindlichem Handgriff; *

Pig, 5 in Ansicht den Handgriff in seiner eueren Stellung; und Fig. 6 in Ansicht den Handgriff in der unteren Stellung*

Das zur Erläuterung der Erfindung zu beschreibende Ventil (siehe Figuren 1 und 2) weist einen nur z» T. gezeigten Ventilkörper 10 auf, der die Üblichen und nicht gegeigten Einlaß- und Auelaßöffnungen aufweist, wobei ein Ventilsitz 11 zwischen Einlaß- und AusIa&Uffnung liegt. Sine Ventil« scheibe 12 kann von dem Ventilsits weg und auf diesen su bewegt werden. Die Scheibe 12 lot in einer Halterung 13 angeordnet, die am unteren Bnde eines Ventileohelbentrtlgars Ik mittels eines Bolzens 1$ befestigt ist, der sich durch fluchtende Bohrungen in der Halterung und im Träger erstreckte Der Träger 14 ist gleitbar in einer Bohrung 16 Im Innern einer Hülse 21 angeordnet, die ihrerseits gleitbar In einer Bohrung in einem Teil 17 angeordnet ist, welches mittels Sewing® mit dem Ventilkörper IO verbunden lat. Am anderen Bude ist das Teil 17 mittels einer Mutter £© Ate unteren Snda eines zu einem Elektromagneten gehörenden Kernrohres 19 befestigt*

Auf den Kernrohr 19 1st eine dieses umgebend® Nagnetepaile gehalten. Xm oberen Bnde des Kernrohres 1$ ist mit feste* Passung ein Schraubstöpsel 25 angeordnet; im Kernrohr'let axial gleitbar ein Anker 26 angeordnet, der von der Spute

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gesteuert bzw. betätigt wirdο Das untere Ende des Ankers weist einen nach unten vorstehenden Vorsprung 27 auf_r

Eine Druckfeder 29 spannt den Träger 14 ständig in Richtung auf den Ventilsitz 11 vor und wenn das Ventil geschlossen ist, drückt die Feder 29 die Scheibe 12 gegen den Sits* Sin i» folgenden gelegentlieh als Handgriff bezeichnetes ringförmige« Teil 30 umgibt das Teil 17 und ist darauf gleitbar. Der Handgriff 1st mit der Hülse 21 durch zwei einen Zapfen aufweisende Schrauben 31 verbunden, die duruh fluchtende Bohrunger Im Handgriff und im Träger fUhren» In der Wand dee Teiles 17 sind Langlöcher oder Schlitze 32 ausgebildet, durch weloh* die Schrauben 31 hindurchführen, so daß Handgriff JO und HUlse 21 in Längsrichtung des Teiles 17 frei gleiten können. Der Handgriff kann «wischen swei stabilen Stellungen bewegt werden, welche durch Ztieanatenwirken zwischen swei In ent· gegengesetsten Richtungen ram Teil 17 radial abstehenden Ansahlagzapfen 47 und zwei Ausnehmingen oder Kerben 48 bestimmt sind; in den Figuren 5 und 6 ist jeweils eine dieser ee gezeigt. Die Kerben 48 sind an der Unterkante des Handgriffs 30 auegebildet und derart angeordnet, daß sie in der gezeigten Welse »1t dem Zapfen 17 3rus«e»enwirken. Jede dieser Kerben weist einen relativ wenig tiefen oder flachen Abschnitt 49 und einen relativ tiefen Abschnitt 50 auf. Wenn die tiefen Abschnitte 50 der Kerben 48 in Eingriff »it den entsprechenden Anschlagsapfen 47 sind» dann befindet der Bandgriff 30 sieh in seiner unteren Stellung, die In den Fig. 1 und 2 dargestellt Ut. Wenn der Handgriff 30 angehoben wird, und ua einen kleinen Winkel verdreht wird, so das die weniger tiefen Abeohnitte 49 in Eingriff »it den Zapfen 47 kommen, dann befindet sich der Handgriff in »einer oberen Stellung. Duron Ergreifen des Handgriff· JO alt der Hand und nach oben gerichtetes Qleiten wird die »Ute Sl eben»

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falls nach oben bewegt. Es wird jedoch, vjenn die Hülse 21 und der Ventilacheibenträger Ik nioht miteinander verriegelt sind, keine Bewegung auf den Träger übertragen und das Ventil bleibt unter der Wirkung der Schließfeder 29 geschlossen,

Zur Verbindung der Hülse 21 mit dem Träger 14 ist eine Verriegelungseinrichtung vorgesehen. Diese Einrichtung ist nach Art einer Kugelrast ausgebildet und weist einen ringförmigen Rückspnmg 25 in der Innenwand der Bohrung 16 der Hülse si auf, wobei eine geneigte Schulter ?6 eioh an dem (axialen) Ende des RUoksprunges befindet» welches dem Ventilsitz 11 am nächsten ist. Der Ventilscheibenträger 14 weist eine Querbohrung 37 an einer solchen Stelle auf, daB si© mit dem Rüoksprung 35 fluchtet, wenn das Ventil geschlossen ist und der Handgriff 30 sich in seiner unteren Stellung befindet (siehe Figuren 1 und 8). In der Querbohrung 37 befindet sich eine frei bewegliche Kugel 38* deren Durchmesser nur wenig kleiner 1st als der Innendurchmesser der Querbohrung 37» aber grÖBer als die Tiefe des Rücksprunges 35· Zweokn&fiig führt dl· Querbohrung 37 in der gezeigten Weise auf einen Durohmesser durch den Träger 14 und es befindet sich an jeden Ende der Querbohrung eine Kugel 38.

In einer Bohrung 42 im VentllsoheibentrSger lh ist axial gleitbar ein keilartig gestaltetes Bauteil 39 angeordnet» welches einen mittleren Abschnitt »it kleinstem Ourohaeeser, einen keilartig gestalteten Absetmitt 40 unter dleaen mittleren Abschnitt und an Jedem Ende einen vergrößerten hhmetmitt 41 aufweist, wobei die Abaetmltt· M ssur Führung der Bewegung des kellartig gestalteten Bauteiles inneAalb der Bohrung 42 dienen. Die Summe der Radien u&a kallartig gestalteten Abschnittes 40 und der Kugel 38 let gritter ale ier ftaditis ier Bohrung 16. Verm also das'Ventil geschlossen iai ma der Magnet - siehe Fig. 1 - entregt 1st, daaia taflnden sieh die

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Kugeln 38 im Pfad der Aufwärtsbewegung des kellartigen Abschnittes 40. Es ist jedoch die Summe der Radien des kellartigen Abschnittes und der Kugel kleiner als der Radius des Rucksprungs 35, weswegen bei Aufwärtsbewegung des keilartigen Abschnittes 40 in radiale Flucht Rit der Querbohrung Jl der kellartige Abschnitt die Kugeln 38 in den Rttoksprung 35 schiebt. Eine zwischen dem Boden der Bohrung 42 und dem unteren Ende des keilartig gestalteten Bauteile 39 enge» ordnete Verriegelungsfeder 43 spannt das keilartig gestaltete Bauteil ständig nach oben vor, d. h. in einer solchen Richtung» in welcher die Kugeln 38 radial nach aufien gedrückt werden können. Eine zwischen den Schraubstöpsel 25 und dea oberen Ende des Ankers 26 angeordnete Entriegelungsfeder 44 ist stärker als die Verriegelung«feder 43 und spannt den Anker dauernd nach unten vor.

Im folgenden wird die Arbeitsweise des Ventils beechrlebent Wenn die Magnetspule 24 entregt 1st und die Hüls· 30 sich in ihrer unteren Stellung befindet, denn nahmen die Ventilteile die in Pig. 1 dargestellte Stellung ein, d. h. das Ventil ist geschlossen. In diesem Zustand drückt die Bntrlegelungsfeder 44 den Anker 26 nach unten und der Anker drückt seinerseits das kellartig gestaltete Bauteil 39 gegen die Kraft der Entrlegelungsfeder 43 nach unten, so daß der keilartige Abschnitt 40 sich nicht in radialer Flucht mit der Querbohrung 37 befindet· Infolgedessen werden die Kugeln 38 nicht in den Rtioksprung 33 gedrückt und der Trlger 14 kann besüglioh der Hülse 21 frei gleiten. Solange die Magnetspule entregt bleibt, wird «ine nach oben gerichtete Bewegung de· Handgriffes nur auf die Hülse 21 und nicht auf den Träger übertragen. Das Ventil kamt also nicht geöffnet werden.

Wenn aber die Magnetspule 24 erregt wird, bewegt sieh der Anker 26 nach oben gegen den Schraubstöpsel 25 (siehe Flg. 3)

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wobei die Entriegelungsfeder 44 zusammengedruckt wird» so daß sie also insoweit wirkungslos gemacht wird, daß sie die Kraft der Verriegelungsfeder 43 nioht mehr überwinden kann. Die Verriegelungsfeder kann damit das kellartig ge staltete Bauteil 59 nach oben schieben» wobei - wie Fig. 3 zeigt - der kellartige Abschnitt 40 die Kugeln 38 radial nach außen in den Rücksprung 35 sehlebt« Solange der kellartige Abschnitt 40 in der Ebene der Kugeln 38 bleibt» werden die Kugeln in dem RUoksprung 35 gehalten. Xn dieser Relativstellung der Teile zueinander stellen die Kugeln 38 eine Wirkverbindung zwischen den Träger* 14 und der Hills* dar»

Wenn mm im Verriegelungszustand der Handgriff 30 von Hand nach oben gehoben wird (sieht Flg. 3)» dann wird diese Aufwärtsbewegung ttber die Hülse 21 und die Kugeln 38 auf den Träger 14 Übertragen und die Ventilachelbe 12 wird gegen dl« Kraft der Schließfeder 29 vom Ventilsitz 11 abgehoben. Wenn der Handgriff 30 in der hoehgeholbenen Stellung aus der in Fig· 6 gezeigten Drehstellung trat einen kleinen Winkel in die in Flg. 5 gezeigte Drohstellung verdreht wird, dann bleibt der Handgriff auch nach Loslassen In seiner hochgehobenen Stellung, da die Zapfen 47 in den flachen Absohnitten liegen. Das Ventil bleibt also solange offen« wie die Magnetspule 24 erregt 1st.

Wenn nach Bine teilung der Teile statte PIs* 3 <*i« K&gn*$«pa3.& 24 entregt wird, dann drückt dl· Boferiegelungeffeäes» *4 am Anker 26 nach unten» woraufhin der Vorsprung 27 aa Anleer »it den keilartig gestalteten Bauteil 39 in Eingriff Mornt veta dieses unter Überwindung der Kraft der Verrlegeiungaftoitor¹ 43 nach unten schiebt, die Kugeln 38 sind damit nioht atlt? durch den keilartigen Abschnitt 40 in dena ftUckapnmg

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QRIOlNAL

halten und rollen über die Schulter 36 (siehe Pig. 3) nach innen. Die Verriegelung zwischen Träger 14 und Hülse 21 wird dadurch aufgehoben und die Peder 29 sohiebt die Ventilscheibe 12 zur Schließung des Ventils gegen den Ventilsits 11, In dieser Stellung der Teile ist (siehe Pig. 4) der Rücksprung 35 nicht in Pluoht mit der Querbohrung 37. Wenn also nunmehr der Elektromagnet wieder erregt wird, kann das keilartig gestaltete Bauteil die Kugeln 38 nicht in den Rücksprung schieben. Es ist also notwendig, daß der Handgriff 3<Ö wieder in seine untere Stellung (siehe Figuren 1 und 6) zurückgebracht werden muß, um den RUoksprung 37 und die Querbohrung 37 in Pluoht zu bringen, bevor das Ventil wieder geöffnet werden kann.

Offensichtlich kann das soweit beschriebene Ventil nur bei erregtem Elektromagneten geöffnet und offen gehalten werden» Gegebenenfalls kann das Ventil auch derart abgewandelt werden« daS es nur bei entregte» Magneten geöffnet und offen gehalten werden kann. Zu diesem Zweck wird die Feder 43 fortgelassen und das kailartig gestaltete Bauteil 39 wird um «in« horizontale Achse um l80° derart gedreht, daß der keilartig· Abschnitt 40 sich oberhalb der Kugeln 38 befindet, wenn das Ventil geschlossen ist. Damit wird dann die Feder 44 dl· Vtrrlegelungsfeder und wenn der Elektromagnet entregt wird, dann sohiebt die Feder 44 Ober den Anker 36 und das kellartig gestaltet« Bauteil 39 dl· Kugeln 38 in den ROekeprung 35# womt die Bewegungen des Handgriffes 30 auf den Träger Übertrag·» werden. Bin nicht gezeigter Zapfen let a» unteren BnAt des Ankers 26 vorgesehen und gleitet axial in einer Bohrung Is keilartig gestalteten Bauteil 39. Dieser Zapfen hat an aelnea unteren Ende eine QueracnnittsvergröBerung. Wenn in diese« Falle der Elektromagnet erregt wird und der Anker sieh unter Zusameendrückung der Feder 44 nach oben bewegt, nlMt die

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Querschnittavergroflerung das Uellartig gestaltete Bauteil nach oben mit und die Kugeln 38 können naoh innen rollen, •rfodurch Träger 14 und Hülse 21 entkoppelt oder entriegelt warden. Die Peder 29 «anließt daraufhin das Ventil»

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BAD OfIiQ(NAL

Claims (6)

Kemp & Korn Patentanwälte 1 O Π Q C C Köln-Lindenthal ! ö UbI DD I ^adtwaldgürtel 20-22 A 12 P lh P A TENTANSPR 'ICHS

1. Ventil gekennzel ohnet duroh folgende Merkmale:

a) am Ventilkörper (10) ist ein Ventilsitz (11) ausgebildet;

b) ein längliches Bauteil (17) ist fest aa Ventilkörper (10) angeordnet und ist zumindest z. T. im Inneren hohl;

c) im längliehen Bauteil (17) 1st eine Hüls·(21) gleitbar angeordnet, deren Innenwand einen RUoksprung (35) aufweist;

d) in der Hülse (21) ist ein Ventllsoheibentrlger (14) gleitbar angeordnet» welcher eine derart ausgebildete Querbohrung (37) aufweist, dafl diese bei geschlossene« Ventil mit dem RUckeprung (35) in Fluoht bringbar lets

β) in der Querbohrung (37) 1st eine Kugel (38) angeordnet, die bei Flucht zwischen Querbohrung und Rtfoksprung radial in den Rücksprung (33) eintritt, wobei die Tiefe des RttoJcsprungs (35) kleiner 1st als der Durchmesser der Kugel (38) t

f) im Ventilscheibenträger (IH) 1st ein in solcher Waise keilartig gestaltetes Bauteil (39) gleitbar angeordnet, deJ dieses Bauteil alt der Kugel (38) in Eingriff gelangen und diese radial nach auien schieben kann]

g) eine Schließfeder (29) spannt den Träger (14) in Richtung auf den Ventilsit« (11) von

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h) ein von Hand zu betätigendes Teil (Handgriff 30) ist bezüglich de« Venti!körpers beweglich;

i) die Bewegungen des von Hand zu bewegenden Teiles (30) sind auf die HÜXse (21) in der Weise übertragbar, daß diese vom Ventilsitz (11) weg und auf dienen zu bewegt werden kann,, und

i) ein Elektromagnet (24, 26) und eine damit zusammenwirkende' federnde Einrichtung (43) sind «ur Steuerung der Relativstellungen des keilartig gestalteten Bauteile (39) und des VentiIsche.ibenträgers (14) vorgesehen, um die Kugel (38) in den RUcicsprung (35) eintreten zu lassen, womit der Ven~ tilschaibeuträger (14) mit der Hülse (21) verriegelt bzw. gekoppelt -/ird, so daß Bewegungen des von Hand zu betätigenden Teiles (30) auf den Vantileoheibenträger (14) Übertragen werden.

2. Ventil na3h Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das von Hand zu betätigende Tell (30) ein das längliche Teil (17) umgebender und axial darauf gleitbar gelagerter Ring ist und daß zur Übertragung der Bewegung des Handgriffs auf die Hülse (21) ein Zapfen (Jl) dient, welcher sich durah die Wand des länglichen Teiles (17) hindurcherstreckt.

3. Ventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Anschläge (47) am VentilktSrper und dazu komplenent&ro Anschläge (48) am von Hand zu betätigenden Teil (30), wobei diese latzeren Ansehläge (48) in zwei verschiedenen WinkelBteilungen des von Hand zu betätigenden Teiles (30) bezüglich des Ventilkörpers in Eingriff bringbar sind und die Hülse (21) in Abhängigkeit der Stellung der Anschläge nah© an oder entfernt von dem Ventilsitz gehalten wird (Fig. 5» 6).

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4. Ventil ..ieoh Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß eine mit dem Elektromagneten zusammenwirkend 3 Verriegelungsfeder {43) daa keilartig gestaltete Bauteil (59) in dem Sinne vorspannt, daß dadurch die Kugel (58) radial nach außen geschoben wird, wodurch die Kugel (58) bei Fluchtung zwlscaen dar Querbohrung (57) und dem RUclcsprung (55) in den RUcicsprung (55) eintritt, und daS der Elektromagnet einen be./egIiob*m Anker (26)

aufweist, dar die Verrlegelungsfedar (45) wirkungslos M

machen kann.

5. Ventil naoh Anspruch 4, dadurch g e k e η η zeichnet , daß mit dem Elektromagneten eine Kntriegelungsfeder (44) zusammenwirkt, welche den Anker (26) und das Neuartig gestaltete Bauteil (59) entgegen derjenigen Riohtung vorspannt, in vrelche die Verriegelungafeder (45) das keilartig gestaltet» Bauteil (59) drückt und daß die Entriegelungsfeder (44) bei Erregung des Elektromagneten (2^;0 und Bewegung des AnKers (26) wirkungslos gemacht wird, wodurch dann, wenn das von Hand zu betätigende Teil (50) In der Welse eingestellt ist, daß die Hülse (21)

sich in der de» Ventilsitz (16) näfieren Stellung befindet, ™ bei Erregung des Magneten (24) das keilartig gestaltete Bauteil (59) die Kugel (58) in den Rüekaprung (55) schiebt.

6. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Ventilsitz (11)» das längliche Teil (17)* dia HUlse (21), der Ventilscheibenträger (14), das keilartig gestaltete Bauteil (59)» das von Hand zu betätigende Teil (30), der Elektromagnet (24), der Anker (26) und die Veaeia (29, 45, 44)* koaxial zueinander angeordnet sind.

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