DE2306293A1 - CHECK VALVE - Google Patents
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- DE2306293A1 DE2306293A1 DE19732306293 DE2306293A DE2306293A1 DE 2306293 A1 DE2306293 A1 DE 2306293A1 DE 19732306293 DE19732306293 DE 19732306293 DE 2306293 A DE2306293 A DE 2306293A DE 2306293 A1 DE2306293 A1 DE 2306293A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K15/00—Check valves
- F16K15/14—Check valves with flexible valve members
- F16K15/148—Check valves with flexible valve members the closure elements being fixed in their centre
Description
Die Erfindung bezieht sich auf Rückschlag- oder sogenannte Absperrventile. Unter den vielen Arten von sqlchen Ventilen für Flüssigkeiten oder Gase ist eines besonders erfolgreich in einer großen Anzahl von Anwendungen, weil es besonders leise ist, bei einem sehr geringen Druckunterschied öffnet, positiv und vollständig schliefst, sehr einfach und anpassungsfähig in der Installation, billig in der Herstellung ist, und aus Materialien gemacht werden kann, welche innerhalb von großen Temperaturgrenzen gewählt werden können, um-dem Angriff durch die meisten industriell verwendeten Gase und Flüßigkeiten zu widerstehen. Darüber hinaus kann diese Art von Ventil, wenn es zweckmäßig konstruiert ist, hohen Gegendrücken widerstehen, und es besitzt auch einen bemerkenswert geringen Durchflußwiderstand, The invention relates to kickback or so-called Shut-off valves. Of the many types of square valves for liquids or gases, one has been particularly successful in a large number of uses because it is special is quiet, opens with a very small pressure difference, closes positively and completely, very simple and adaptable is inexpensive to install, cheap to manufacture, and can be made from materials that are within Large temperature limits can be chosen to prevent attack by most industrial gases and liquids to resist. In addition, this type of valve, if properly designed, can withstand high back pressures, and it also has a remarkably low flow resistance,
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gugsg-E^glfe ggg ^§n^ii§itz§a dgn "g^uc}i infigfhgib d§§ Pentil!pities ubgcstgigt» sq..daß .d,as ^J/üiduTn ,durcli dig Sif.fn.un.qen dag fgntilgitzgs n§gh innien fließgn l^ann. Upj ^grt gurghflg^idgf eines gQlctien fgntile^ niediiq zu halten, sollten diegugsg-E ^ glfe ggg ^ §n ^ ii§itz§a dgn "g ^ uc} i infigfhgib d§§ Pentil! pities ubgcstgigt» sq..daß .d, as ^ J / üiduTn, durcli dig Sif.fn. un.qen dag fgntilgitzgs n§gh innien flowgn l ^ ann.Upj ^ grt gurghflg ^ idgf of a gQlctien fgntile ^ niediiq to keep the
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¥gntil ganz offen ist, wenig ,oder kfeinen I3uiiGli#lu.ß^ridei;stand zur sMtziich zu ^erjSi §§5 iiiltM^ S4sf i§W iWiSfeäHf? tei§t§Br ii welchem das, Ventil arbeitet. Ein fEiihei; ■^QEqegGhlaq.en.es ^ntil diesgp .^cfcf Wfldhgs' s_© fegsG^alfen ipt, d^ß ¥©nri da§ was j3f-ajctisGh heißt, wenji das, Ventii-qlied gicjri formt f e§ in einey'Vorbestimmtgn ^tab.ilen ifeisg zjas;amm§nfMllt, b§§itzt §in§n Ventilfitz mit einem Sing yo,n unrggelinälHq in Τφ;-ständgn ^pnf|in§nd,er anaeprdneten ßffnunqeni s.q da§ das Ve^tilql in ßine.p syst em§ ti gehen Form von Knoten un.d Ku^en ^ieh Qies ermöqlipht ein q^timalei "öffnen ghn§ .G§ggpqh§'? .dig ■Flattern gdf-r apderg Vibrationen¥ gntil is completely open, little, or no I3uiiGli # lu.ß ^ ridei; stood to ^ erjSi §§5 iiiltM ^ S4sf i§W iWiSfeäHf? tei§t§Br ii which the valve works. A fairy; ■ ^ QEqegGhlaq.en.es ^ ntil diesgp. ^ Cfcf Wfldhgs' s_ © fegsG ^ alfen ipt, d ^ ß ¥ © nri that what j3f-ajctisGh means, wenji that, Ventii-qlied gicjri forms fe§ into a pre-determined ^ tab.ilen ifeisg zjas; amm§nfMllt, b§§itzt § in§n Ventilfitz with a Sing yo, n unrggelinälHq in Τφ; - ständgn ^ pnf | in§nd, he anaeprdneten ßffnunqeni sq da§ the Ve ^ tilql in ßine.p syst em§ ti go form of knots and ku ^ en ^ ieh Qies enables a q ^ timalei "open ghn§ .G§ggpqh§ ' ? .dig ■ flutter gdf-r apderg vibrations
Der vQr|ieq§ndpn.Erfindynq lieqtThe vQr | ieq§ndpn.Erfindynq lies
aber ir; di.e§©m Falle wird .die JVrt td§r Verfprmmiq d@s ¥§^$fi?:~ qliedeg durgh das Ventilqiigd s.glbst bg^ir^ urjd night dyrgh die Anordnunq der öffnungen. Bie Erfindung ist dadurch ge.= kennzeichnet, daß es Ventilglipdzpnen ^.erschiedener 5t,eife aufweist, um eine ^grb^ejtippte §t§bilg ^§rfQrmu0gs?f§ig§ zu bewirken.but ir; di.e§ © m the case, the JVrt t d§r Verfprmmiq d @ s ¥ § ^ $ fi?: ~ qliedeg durgh das Ventilqiigd s.glbst bg ^ ir ^ urjd night dyrgh the arrangement of the openings. The invention is characterized in that it has valve fittings of various types in order to bring about a broadly typed §t§bilg ^ §rfQrmu0gs? F§ig§.
Das Ventilalied ist wie in anderen Ventilen vorteilhaft an seinem Scheitelende mit dem Ventilsitz verbunden und sein perimetrischer ^and liegt normalerweise an eine rina^örmiae kontinuierliche Oberfläche des Ventilsitzes an oder an eine Oberfläche, die fest mit diesem verbunden ist. Dieser Rand kann verdickt oder andersweitig verstärkt sein, und Umfangsversteifungen können alternativ oder zusätzlich durch einen Versteifungsring zwischen dem Rand und dem Scheitel gebildet werden.The valve song is advantageous as in other valves its apex end connected to the valve seat, and its perimetric ^ and is normally connected to a rina ^ örmiae continuous Surface of the valve seat on or on a surface that is firmly connected to it. This edge can be thickened or be otherwise reinforced, and circumferential stiffeners can alternatively or additionally by a stiffening ring between the edge and the apex are formed.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist das Ventilglied Längsrippen auf, welche Knoten bestimmen, die beim Durchfluß die Bildung von sich nach innen verformenden Kuppen fördern. In einer anderen Ausführungsform sind steife Drähte in Rillen ähnlich angeordnet, um den gleichen Effekt zu erzielen. In einerweiteren Anordnung ist das Ventilglied mit dem Ventilsitz durch einen Klebstoff entlang ähnlicher Knotenlinien verbunden .In one embodiment of the invention, the valve member Longitudinal ribs, which determine nodes that promote the formation of inwardly deforming peaks during flow. In another embodiment, stiff wires are similarly arranged in grooves to achieve the same effect. In In another arrangement, the valve member is bonded to the valve seat by an adhesive along similar knot lines .
Als eine Alternative zu diesen Vorkehrungen, welche die Wirkung haben, gewisse Zonen des Ventilgliedes bewußt zu versteifen, können auch gewöhnliche Rillen vorgesehen werden, welche den Effekt von geschwächten Zonen aufweisen und Kuppen begrenzen, wenn das Ventilglied durch Fluidumdruck verformt wird.As an alternative to these precautions, which have the effect of deliberately stiffening certain zones of the valve member, Ordinary grooves can also be provided, which have the effect of weakened zones and limit peaks, when the valve member is deformed by fluid pressure.
Ein praktisches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß eine Anzahl von Ventilelementen, von welchen jedes ein Ventilglied gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist, parallel angeordnet werden können, so daß eine große Durchflußrate möglich ist, wobei relativ kleine Einzelventile verwendet werden. Es kann daher eine Ventilgröße als Modul verwendet werden, um einen großen Durchlaß oder eine große Röhre abzusichern. Des weiteren kann durch eine Auswahl der Steifheit der einzelnenA practical feature of the invention is that a number of valve elements, each of which is a valve member according to the present invention, can be arranged in parallel, so that a large flow rate is possible using relatively small individual valves. A valve size can therefore be used as a module, to secure a large passage or a large pipe. Furthermore, by choosing the stiffness of each
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Ventilglieder in einer solchen Mehrheit die Anordnung dazu gebracht werden, den Durchfluß in einer Serie von Druckstufen zu steuern, wobei z.B. ein Ventil bei einem DruckValve members in such a majority the arrangement to do so can be brought to control the flow in a series of pressure stages, for example a valve at one pressure
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von 0,07 kg/cm (1 lb.sq.11), ein weiteres Ventil beiof 0.07 kg / cm (1 lb.sq. 11 ), another valve at
0,1 kg/cm2 (1,5 lb.sq.1'1), ein drittes Ventil bei 0,14 kg/cm2 (2,0 lb.sq.11) usw. öffnet.0.1 kg / cm 2 (1.5 lb.sq. 1, 1 '), a third valve at 0.14 kg / cm 2 (2.0 lb.sq. 11), and so opens.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, wobei Bezug auf die Zeichnung genommen wird.The invention will now be described on the basis of exemplary embodiments, reference being made to the drawing.
Es zeigt:It shows:
Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Ventil der Art, auf welche sich die Erfindung bezieht;?Figure 1 is a longitudinal section through a valve of the type to which the invention relates;
Figur 2 einen anderen mit öffnung versehenen Ventilsitz; Figur 3 ein Ventilglied mit Längsrippen im Längsschnitt; Figur 3A einen Schnitt entlang der Linie A-A von Figur 3;FIG. 2 shows another valve seat provided with an opening; FIG. 3 shows a valve member with longitudinal ribs in longitudinal section; Figure 3A is a section along the line A-A of Figure 3;
Figur 3B die Art der Verformung eines Ventilgliedes gemäß den Figuren 3 und 3A; ;FIG. 3B shows the type of deformation of a valve member according to FIGS. 3 and 3A; ;
Figur 4 und 4A ein Ventilglied mit Drahteinlage im unverformten und im verformten Zustand;FIGS. 4 and 4A show a valve member with a wire insert in the undeformed and in the deformed state;
Figur 5 und 5A ein Ventilglied mit Längsrillen im unverformten und im verformten Zustand undFigure 5 and 5A a valve member with longitudinal grooves in the undeformed and in the deformed state and
Figur 6 ein Ventilglied mit einer Versteifung am Umfang.Figure 6 shows a valve member with a stiffener on the circumference.
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In Figur 1 ist ein Ventilkörper 1 dargestellt, welcher als Teilstück einer Leitung betrachtet werden kann, in wiche das Ventil einzubauen ist. Dieses Teilstück weist Flansche 2 zum Einbau auf. Der Flansch 2 am flußabwärts gelegenen Ende des Ventilkörpers 1 besitzt einen starren und mit öffnungen versehenen konischen Ventilsitz 3, an dessen Scheitel 3A sich ein koaxial angebrachtes Gewindeloch 3C befindet. Die Wandung des Ventilsitzes 3 besitzt längliche öffnungen 4, weiche gleichmäßig über den Umfang verteilt sind und einen Gesamtguerschnitt aufweisen, welcher, wenn die öffnungen 4 frei sind, praktisch keinen Durchflußwiderstand schafft. Der Ventilsitz kann auf einfache Weise durch Aufnahme in einer Ausnehmung 2A im Flansch 2 befestigt werden und besitzt zu diesem Zweck einen Flansch 3D.In Figure 1, a valve body 1 is shown, which can be viewed as a section of a line in which the Valve is to be installed. This section has flanges 2 for installation. The flange 2 on the downstream The end of the valve body 1 has a rigid conical valve seat 3 provided with openings, on its At the apex 3A there is a coaxially attached threaded hole 3C. The wall of the valve seat 3 is elongated openings 4, which are evenly distributed over the circumference and have an overall cross-section which, if the openings 4 are free, creates practically no flow resistance. The valve seat can easily through Recording can be fastened in a recess 2A in the flange 2 and has a flange 3D for this purpose.
Ein konisches Ventilglied 7 paßt genau in den Ventilsitz 3 und weist einen etwas verdickten oder verstärkten Rand 12 auf, welcher am Rand 3B des Ventilsitzes 3 anliegt.A conical valve member 7 fits exactly into the valve seat 3 and has a somewhat thickened or reinforced edge 12 which rests on the edge 3B of the valve seat 3.
Dieses Ventilglied 7 ist mittels eines Bolzen 15 und einer Mutter 16 im Scheitel 3A des Ventilsitzes 3 befestigt. Das so gebildete Ventilelement zeigt mit der Spitze stromaufwärts. Die Flußrichtung wird durch den Pfeil 5 angezeigt. Die Beschaffenheit des Ventilgliedes wird später beschrieben. Zur allgemeinen Beschreibung des Ventils dieser Art genügt es, zu erwähnen, daß bei einer geringen Druckdifferenz das Fluidum das Ventilglied nach innen weg von der Innenwandung des Ventilsitzes 3 abhebt und so den freien Durchfluß des Fluidums erlaubt. Bei einer Strömungsumkehr oder beim Aufhören eines Flußes kehrt das Ventilglied 7 in seine normale Form zurück und verhindert einen Rückfluß, indem das Ventilglied als Ganzes durch die Flächen des Ventilsitzes 3 getragen wird, welche zwischen den öffnungen 4 liegen.This valve member 7 is fastened in the apex 3A of the valve seat 3 by means of a bolt 15 and a nut 16. That valve element formed in this way points with the tip upstream. The direction of flow is indicated by arrow 5. The constitution of the valve member will be described later. Sufficient for a general description of the valve of this type it is worth mentioning that at a small pressure differential, the fluid flows the valve member inwardly away from the inner wall of the valve seat 3 lifts off and thus allows the free flow of the fluid. When the flow reverses or when the flow stops of flow, the valve member 7 returns to its normal shape and prevents backflow through the valve member is supported as a whole by the surfaces of the valve seat 3 which lie between the openings 4.
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Es ist dem Fachmann ersichtlich, daß die Konstruktion der . Ventilteile erheblich verändert werden kann. Z.B. können am Ventilkörper 1 die Leitungsflansche mittels Verbindungsbolzen befestigt sein, von denen einer auch den Flansch 3D des Ventilsitzes 3 festklemmt. Die Enden des Ventilkörpers 1 können auch jede andere übliche Form von pneumatischen oder hydraulischen Verbindungsstücken aufweisen.It will be apparent to those skilled in the art that the construction of the. Valve parts can be changed significantly. For example, the pipe flanges can be attached to the valve body 1 by means of connecting bolts be attached, one of which also clamps the flange 3D of the valve seat 3. The ends of the valve body 1 can also any other conventional form of pneumatic or hydraulic connectors.
Figur 2 zeigt eine andere Ausführungsform eines mit öffnungen versehenen starren Ventilsitzes 3, wobei anstelle von länglichen Öffnungen wie in Figur 1 eine große Zahl von radial ausgerichteten öffnungen 6 vorgesehen sind. Auch diese öffnungen 6 sind wiederum in regelmäßigen Abständen angeordnet.FIG. 2 shows another embodiment of one with openings provided rigid valve seat 3, wherein instead of elongated openings as in Figure 1, a large number of radially aligned openings 6 are provided. These openings 6 are again arranged at regular intervals.
Es ist auch möglich, den Ventilsitz ganz oder zum Teil aus Gewebe, insbesondere Drahtgewebe zu bilden, wobei die gesamte Fläche der öffnungen im Gewebe natürlich den vorhandenen Durchlassquerschnitt für den Flüßigkeitsstrom bilden, die unten beschriebenen Knotengebiete ausgenommen.It is also possible to completely or partially remove the valve seat Form tissue, in particular wire mesh, with the entire Area of the openings in the tissue naturally form the available passage cross-section for the flow of liquid, which below excluded node areas described.
Aus den Figuren 3 und 3A ist ein Ventilglied zur Verwendung mit einem Ventilsitz gemäß Figuren lf 2 oder dem eb'en. beschriebenen dargestellt. Dieses konische Formstück besteht aus natürlichem oder synthetischem Gummi und weist eine Bohrung 8 an seinem Scheitel für die Befestigung mittels eines Bolzen oder dergl. auf. An der Innenwandung des Ventilgliedes 7 befinden sich drei Längsrippen 9 (s"'.u Figur 3A), welche sich vom Rand bis zum Seheitel erstrecken. Diese Längsrippen 9 wirken als Versteifungen, so daß wenn das Ventil geöffnet ist, die Gebiete, in welchen sich die Längsrippen befinden, Knoten bilden, die praktisch unbewegt bleiben, während die dazwischen liegenden Gebiete des Ventilgliedes radial nach innen gebogen werden (s, Figur 3B), um so Kuppen zu bilden.From Figures 3 and 3A is a valve member for use with a valve seat according to Figures l f 2 or the eb'en. shown. This conical shaped piece consists of natural or synthetic rubber and has a bore 8 at its apex for attachment by means of a bolt or the like. On the inner wall of the valve member 7 there are three longitudinal ribs 9 (see FIG. 3A) which extend from the edge to the Seheitel. These longitudinal ribs 9 act as stiffeners, so that when the valve is open, the areas in which If the longitudinal ribs are located, they form nodes which remain practically immobile, while the regions of the valve member lying between them are bent radially inward (see FIG. 3B) in order to form peaks.
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Eine interessante Alternative zur Versteifung mittels Längsrippen 9 ist in den Figuren 4 und 4A dargestellt. Figur zeigt ein Ventilglied 7 in seiner Normallage, Es ist ersichtlich, daß drei Rillen 10 in der Innenwandung vorgesehen sind, in welchen sich steife Drähte 11 befinden. Dadurch werden Knotenlinien festgelegt, wie beim Beispiel von Figur 3, aber mit den Rillen 10, welche als eine Art von Scharnieren wirken, gestatten dem Ventilglied, sich in einer besser definierten Art zu verformen, wie dies ein Vergleich der Figur 4A, welche diese Art darstellt, mit der Figur 3B zeigt.An interesting alternative to stiffening with longitudinal ribs 9 is shown in Figures 4 and 4A. Figure shows a valve member 7 in its normal position, it can be seen that three grooves 10 are provided in the inner wall, in which rigid wires 11 are located. Through this node lines are established, as in the example of Figure 3, but with the grooves 10, which as a kind of Hinges act allowing the valve member to deform in a more defined manner, as does one comparison Figure 4A showing this species is shown with Figure 3B.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel sind Längsstreifen des Ventilgliedes dadurch versteift, daß sie am Ventilsitz 3 z.B. durch Klebstoff oder Vulkanisation befestigt sind, um echte Khotenlinien zu bilden.In another embodiment, the longitudinal strips of the valve member are stiffened in that they are attached to the valve seat 3 e.g. attached by glue or vulcanization to form real khoten lines.
Es ist oben von der Erhöhung der Steife von Teilen des Ventilgliedes gesprochen worden, um die Art der Verformung zu definieren, aber dies kann, ebenfalls gleich gut durch Verminderung der Steife bewirkt werden, um schwächere Zonen festzulegen. Es ist ersichtlich, daß wenn die Rillen von Figur 4 vorhanden sind, ohne daß steife Drähte vorgesehen werden, die Art der Verformung umgekehrt wird, d.h. die Rillen bewirken Kuppen anstelle von Knoten. Diese Form ist in den Schnitten der Figuren 5 und 5A dargestellt. Rillen 10 können an der Aussenseite des Ventilgliedes 7 ausgebildet sein. Wenn dies der Fall ist, muß dafür gesorgt werden, daß eine genügende Abdichtung zwischen den Gebieten mit den Rillen und dem Ventilsitz vorhanden ist, wenn sich das Ventilglied in seiner Normallage befindet.It is up from increasing the stiffness of parts of the valve member has been spoken of to define the nature of the deformation, but this can, likewise, equally well by diminution of the stiffness to define weaker zones. It can be seen that when the grooves of Fig. 4 are present, without the provision of stiff wires, the nature of the deformation is reversed, i.e. the Grooves create peaks instead of knots. This shape is shown in the sections of Figures 5 and 5A. Grooves 10 can be formed on the outside of the valve member 7. If this is the case, it must be ensured that that there is a sufficient seal between the areas with the grooves and the valve seat when the Valve member is in its normal position.
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Es ist ersichtlich, daß jede praktische Anzahl von Knoten vorgesehen werden kann, z.B. 2 oder 4. In jedem vorher beschriebenen Fall bestimmt die Art und Welse, in welcher das Ventilglied verformt wird, eine systematische Anordnung von Fluidum-Öffnungen, so daß das Verhalten des Ventils vorbestimmt ist. Des weiteren ist ein solches Ventil ruhig im Betrieb und äußerst positiv beim Schließen. Wenn' das elastomere Material richtig ausgewählt wird, so toleriert das Ventil auch in einem gewissen Ausmaß eine Flüßigkeit," in welcher sich eine gewisse Menge von festen Teilen in Suspension befindet. .It can be seen that any practical number of nodes can be provided, e.g. 2 or 4. In each previously described Case determines the manner in which the valve member is deformed, a systematic arrangement of Fluid openings so that the behavior of the valve is predetermined is. Furthermore, such a valve is quiet in operation and extremely positive when closing. If 'the elastomer Material is properly selected, the valve will also tolerate a liquid to some extent, "in which a certain amount of solid parts is in suspension. .
In Figur 6 ist eine andere interessante Ausfuhrungsform des Ventilgliedes 7 dargestellt. In diesem Falle ist ein Versteifungsring 14 am Umfang zwischen dem Rand und dem Scheitel vorgesehen. Die anderen Regionen mit Versteifungen oder Schwächungen, wie sie bereits beschrieben wurden, sind ebenfalls vorgesehen. Der Versteifungsring 14, wenn er auf geeignete Weise angeordnet ist und eine genügende Steife besitzt, hat den Effekt, das Gebiet der Verformung auf dan Teil des Ventilgliedes zwischen ihm selbst und dem Rand zu begrenzen, wie dies gestrichelt dargestellt wird.Another interesting embodiment is shown in FIG of the valve member 7 is shown. In this case, a stiffening ring 14 is on the circumference between the edge and the Parting provided. The other regions with stiffening or weakening as already described are also provided. The stiffening ring 14, when properly arranged and of sufficient rigidity has the effect of reducing the area of deformation on the part of the valve member between itself and the edge to limit, as shown in dashed lines.
Die Materialien zur Herstellung des Ventils werden entsprechend der Verwendung des Ventils gewählt. Sie können sich von Materialien aus Kunststoff bis zu Materialien mit hohem chemischen Widerstand erstrecken, wenn es die Verhältnisse so diktieren.The materials for making the valve are selected according to the use of the valve. You can get away from Materials ranging from plastic to materials with high chemical resistance, if the proportions so dictate.
Wie bereits vorher erwähnt wurde, kann einWentilelement von der einen oder anderen vorher beschriebenen Form als Ventilelement einer Anzahl von Ventilelementen verwendet werden, die parallel wirken. Es kann z.B. eine scheibenförmige PlatteAs mentioned earlier, a valve element of of one or the other previously described form can be used as the valve element of a number of valve elements, the act in parallel. For example, it can be a disk-shaped plate
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in einer Leitung angebracht werden, welche ,Platte eine Anzahl von öffnungen besitzt, wobei in jeder der öffnungen ein Ventilelement angebracht ist, das einen Ventilsitz 3 und ein verformbares Ventilglied 7 besitzt.be attached in a line, which, plate a Has number of openings, being in each of the openings a valve element is attached which has a valve seat 3 and a deformable valve member 7.
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Legal Events
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