DE2410324A1

DE2410324A1 - Regelbares ventil

Info

Publication number: DE2410324A1
Application number: DE2410324A
Authority: DE
Inventors: Ove Hjortborg Nielsen
Original assignee: DANSK METAL ARMATUR IND
Current assignee: DANSK METAL ARMATUR IND
Priority date: 1973-03-12
Filing date: 1974-03-05
Publication date: 1974-09-19
Also published as: NO138389B; NO138389C; AU6639574A; NL7403265A; ES201662U; GB1462373A; IT1011076B; ATA200474A; AT332812B; IT1011075B; JPS5047225A; SE406967B; FR2221668A1; US3974858A; SU569296A3; CA1017649A; ES201663Y; BE812170A; NO740857L; ES201662Y

Description

Die Erfindung betrifft ein regelbares Ventil, beispielsweise einen Wasserhahn mit einer Einlaßleitung und einer Aus- . laßleitung und einer dazwischenliegenden Ventilleitung, deren Querschnittsfläche vermittels eines beweglichen Ventilkörpers einstellbar ist.

Bei vielen bekannten Ventilen ist die Ventildurchlaßleitung zwischen dem Ende der Einlaßleitung und einem Ventilkörper gebildet, der mit dem Ende dieser Durchlaßleitung zusammenwirkt, so daß er nach und nach von dieser zurückgezogen werden kann, um sie zu öffnen und den Zufluß zur Auslaßleitung freizumachen, die ihrerseits wieder an einen Auslaßzapfen angeschlossen sein kann. Bei Ventilen des Hahntyps ist der Ventilkörper seitlich relativ zum Ende oder zur Mündung der Einlaßleitung verschieblich angeordnet, wobei eine Kante des Ventilkörpers oder eine öffnung

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darin verschieblich ausgebildet ist, so daß eine größere oder kleinere Fläche der Einlaßöffnung freigegeben wird. In beiden Fällen ist die Vergrößerung der Ventildurchlaßleitung durch die Querschnittsabmessungen der Einlaßleitungfoegrenzt, entweder als ringförmiger Schlitz außerhalb der öffnung der Einlaßleitung oder als ein querverlaufender Schlitz über die öffnung, d. h. die größte Länge des Schlitzes wird vom Durchmesser der Einlaßleitung bestimmt.

Bekanntlich entsteht beim Durchgang von Wasser durch ein

Ventil ein gewisses Geräusch, weil die im Wasser enthaltene Druckenergie in dem konzentrierten Bereich der Ventildurchgangsleitung freigesetzt wird. Bei einem Ventil, bei dem eine Ventilscheibe mehr oder weniger weit von der Einlaßöffnung zurückgezogen wird, kann der Geräuschpegel niedrig gehalten werden, weil eine verhältnismäßig niedrige Energie pro Längeneinheit des die Ventildurchgangsleitung bildenden Schlitzes freigesetzt wird, aber solche Ventile sind groß, weil um die Ventilscheibe herum ein verhältnismäßig großer Raum zur Verfügung stehen sollte, um das ausströmende Wasser aufzunehmen. Dies ist bei Mischventilen besonders nachteilig, wenn die beiden Ventilhälften nebeneinanderliegen sollen, und es ist daher üblich, die beiden Ventile auf gegenüberliegenden Seiten des Auslaufzapfens anzuordnen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ventil zu schaffen, bei dem die Länge des Ventilschlitzes groß ist, verglichen mit dem Durchmesser der Einlaßleitung, und daß außerdem in beengten Räumen einsetzbar ist.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Ventildurchflußleitung als ein langgestreckter Schlitz in der Wand der

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EinlaßXeitung gestaltet ist, der sich im wesentlichen in axialer Richtung der Leitung erstreckt, wobei der Schlitz zwischen gegenüberliegenden Kanten geformt ist, die betrieblich mit dem Ventilkörper verbunden sind, so daß sie gegenseitig im wesentlichen parallel zueinander aufeinanderzu- und voneinanderwegbewegbar sind.

Auf diese Weise kann die Länge des Schlitzes völlig unabhängig vom Durchmesser der Einlaßleitung gewählt werden, und der Schlitz kann lang genug gemacht werden, so daß eine große Erweiterung des Geräuschbere^chs vorgenommen werden kann, wodurch das Gesamtgeräusch für einen bestimmten Durchfluß durch das Ventil verringert wird. Insbesondere bei geringem Öffnungsgrad ist es wichtig, daß die Schlitzkanten sich parallel zueinander erstrecken, um eine gleichmäßige Verteilung des Wasserflusses über die Gesamtlänge des Schlitzes sicherzustellen. Somit kann das Wasser die Leitung nur nach einer Seite hin verlassen, so daß die Raumerfordernisse in Querrichtung klein sind.

Die Ventilausgestaltung braucht selbst nicht kompliziert zu sein, weil Einlaß- und Auslaßleitungen einfach prallel zueinander über eine gemeinsame Länge verlaufen können, in der die Ventildurchlaßleitung angeordnet ist. Wie aus dem Nachfolgenden hervorgeht, ist das Ventil sehr gut geeignet, so ausgestaltet zu werden, daß sowohl Einlaßleitungen als auch Auslaßleitun g*n als auch die Ventildurchlaßleitung in einem einheit-

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lichen elastomeren Körper angeordnet sind, so daß die Dichtungsprobleme auf eine einfache Abdichtung zwischen den äußeren Öffnungen der Einlaß- und Auslaßleitungen und die Enden der entsprechenden Einlaß- und Auslaßbohrungen in dem festen Ventilgehäuse reduziert sind, das den elastomeren Körper in der Art einer Patrone aufnimmt. Vorzugsweise ist der elastomere Körper in einem Haltekörper eingeschlossen, in dem auch der Ventilbetätigungskörper gelagert ist. Diese Einheit kann eine Patrone bilden, die als Ganzes im Falle einer Reparatur oder einer Störung ausgewechselt werden kann. Das Ventil läßt sich auch gut als Mischventil ausgestalten.

Die Erfindung wird nun ausführlich anhand von Beispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert.

In der Zeichnung stellen dar:

Fig. l eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Mischventils,

Fig. 2 eine Darstellung eines Teiles in explodierter Weise,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Patrone,

Fig. 4 eine explodierte perspektivische Darstellung der Patrone von unten gesehen,

Fig. 5 eine perspektivische, teilweise geschnittene Darstellung der Patrone von oben gesehen,

Fig. 6 einen Querschnitt durch die Patrone und

Fig. 7 und 8 ähnliche Querschnitte modifizierter Ausgestaltungen.

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Das Mischventil, welches in den Fig. 1 bis 6 gezeigt ist, umfaßt ein festes Ventilgehäuse 2 mit Einlaßrohren 4 und 6 für kaltes bzw. heißes Wasser, einen Auslaßzapfen 8 und ein Deckelteil 10, aus dem zwei Handhebel 12 und 14 radial durch Schlitze 16 auf gegenüberliegenden Seiten herausragen. Wie in Fig. 2 gezeigt, gehört das Deckelteil zu einer Ventilpatrone 18, die in die obere Ausnehmung 20 im Ventilgehäuse eingesetzt wird und in der eingesetzten Stellung vermittels einer Überwurfmutter 22 befestigt wird, die mit einem Gewindeteil 24 am oberen Ende des Ventilgehäuses zusammenwirkt. Dabei wird das untere Ende der Patrone gegen die Bodenfläche 26 der Ausnehmung 20 gepreßt. Die Rohre 24 und 26 sind mit den Bohrungen 28 und 30 verbunden, die in die Ausnehmung 20 über im Boden derselben angeordnete öffnungen einmünden. Eine dritte öffnung 32 in der Bodenwand 26 ist mit dem Auslaufzapfen 8 verbunden über einen Kanal 34. Das untere Ende der Patrone 18 ist mit Bohrungen versehen, die mit den Bohrungen in der Bodenfläche 26 fluchten und mit den Ventileinrichtungen innerhalb der Patrone derart, daß bei entsprechender Betätigung der Handhebel 12 und 14 kaltes bzw. heißes Wasser dem Auslaufzapfen 8 zugeführt werden kann.

Die Fig. 3 bis 6 zeigen weitere Details der Patrone, obgleich das obere Ende 10, 22 nur in der Fig. 3 gezeigt ist. Die Patrone umfaßt ein äußeres Gehäuse 38, das z. B. aus einem geeigneten harten Kunststoff hergestellt sein kann und in das ein Einsatzkörper 40 aus einem elastomeren Material, der im

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Nachfolgenden "Gununikörper" genannt werden wird, einschiebbar ist. Dieser Körper besitzt im wesentlichen zylindrische Gestalt, ist aber so profiliert, daß sich parallele innere Kanäle ergeben, die in axialer Richtung zueinander verlaufen und mit den drei Öffnungen in der Bodenwand 26 der Ausnehmung 20 fluchten, d. h. die beiden Einlaßkanäle 42 und 44 stehen in Verbindung mit den Bohrungen 28 und 30, und der Auslaßkanal 46 steht in Verbindung mit der Auslaßöffnung 32. Der Gummikörper 40 ist mit Trennwänden versehen, die einen schmalen Durchgangsschlitz 48 zwischen den Kanälen 42 und 44 und einen schmalen. Durchgangsschlitz 50 zwischen den Kanälen 44 und 46 begrenzen. Diese Schlitze erstrecken sich über die gesamte axiale Länge des Gummikörpers. Am oberen Ende ist der Gummikörper verschlossen vermittels einer Trennwand 52, wogegen das untere Ende mit Flanschen 54 versehen ist, die radial vom unteren Rand der Kanäle in dem Gummikörper abstehen und die als Dichtungen dienen, wenn die Patrone gegen den Boden der Ausnehmung 20 gepreßt wird.

Der Gummikörper wird in das Gehäuse 38 eingesetzt, das innen entsprechend dem Gummikörper ausgestaltet ist, was sich deutlich aus Fig. 4 und 6 ergibt. In dem Gehäuse sind weiterhin zwei axiale Bohrungen 56 und 58 außerhalb der entsprechenden Ausnehmungen 60 und 62, die die Begrenzungswände der Schlitze 48 und 50 aufnehmen, angeordnet. Außerdem sind zwischen jeder dieser Bohrungen 56 und 58 und den entsprechenden Ausnehmungen 60 und 62 weitere Ausnehmungen 64 und 66 gebildet,

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wobei die Bohrungen 56 und 58 und die Ausnehmungen 64 und 66 oben offen, aber an ihrem unteren Ende geschlossen sind.

In jeder dieser Bohrungen 56 und 58 ist eine Welle 68 und 70 gelagert, die die Bohrungen am oberen und unteren Ende ausfüllen, während auf dem dazwischenliegenden Teil ihrer Länge sie eine exzentrische Gestalt verringerten Durchmessers haben, bezogen auf die Bohrungen und die mit 72 in Fig. 5 bezeichnet sind. In jeder der Ausnehmungen 64 und 66 ist eine Platte 74 gelagert mit gegenüberliegenden parallelen Seitenkanten, von denen eine mit den exzentrischen Teilen der Welle 68 oder 70 zusammenwirkt, während das andere Ende gegen die Außenseite des entsprechenden Ventilschlitzes drückt bzw. gegen die Wand des Ventilschlitzes in den Ausnehmungen 64 und 66, die der inneren axialen Kante der Platte 74 gegenüberliegt.

Die Breite der Platte 74 und die Exzentrizität der Wellen 68 und 70 sind so bemessen, daß bei einer Drehung der Welle von weniger als 180° die jeweils zugehörigen Platten parallel zwischen einer geschlossenen Stellung, in der sie die gegenüberliegenden Wände des Ventilschlitzes des Gummikörpers zusammenpressen und einer geöffneten Stellung, in der diese gegenüberliegenden Wände maximal voneinander getrennt sind, hin- und herbewegbar sind und was vollem Wasserdurchfluß durch die entsprechenden schlitzförmigen Kanäle 42 und 44 zum Auslaßkanal 46 entspricht. In Fig. 6 sind diese beiden extremen Stellungen in der rechten bzw. in der linken Hälfte dargestellt. Links ist die geschlossene Stellung, rechts die geöffnete

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Stellung gezeigt. Es ist zu erkennen, daß durch das Verschwenken der Handhebel 12 und 14 um einen beliebigen gewünschten Grad jede gewünschte Öffnung der jeweiligen Vontilschlitze zu erhalten ist, wobei die Ränder der Ventilschlitze 48 und 50 parallel zueinander verlaufen unabhängig davon, wie weit die jeweiligen Schlitze geöffnet sind oder nicht.

In der Praxis führt das zu einem praktisch geräuschlosen Mischventil, das außerdem leicht zu überwachen ist, weil die Ventilpatrone leicht zu erneuern ist. Außerdem ist sie einfach und billig herzustellen, weil sie ganz oder fast ganz aus einem Gummi oder einem Kunststoff herstellbar ist. Sie kann einfach und dauerhaft zusammengebaut sein, d. h. durch Schweißen oder Kleben, wobei sie dann nicht repariert werden kann, sondern lediglich erneuert wird.

Obgleich es ein besonderes Merkmal der Erfindung ist, daß die beiden Handhebel in der Nähe des oberen Endes des Ventils angeordnet sind und so radial von den Wellen nach außen hervorragen und dicht beieinanderliegen, ist es doch auch möglich, die Betätigungshandhebel anders anzuordnen, beispielsweise auf Wellen, die sich quer zu den hinteren Kanten der Platten 74 erstrecken und ein Exzenter besitzen, das die entsprechende Platte erfaßt oder ähnliche Druckübertragungseinrichtungen aufweist. Die Exzenterwellen 68 und 70 können sogar durch konische oder sich verjüngende Teile ersetzt sein, die mit entsprechenden konischen rückwärtigen Kanten der den Druck übertragenden Platten zusammenwirken, wobei dann die Ventilschlitze

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durch ein axiales Moment eines Betätigungsmittels eingestellt werden würden. Andererseits wäre es auch möglich, die Betätigungsmittel so zu gestalten, daß sie sich zusammen mit den Druckplatten in der gleichen Richtung bewegen, d. h. entsprechend den gestrichelten Linien in Fig. 6 könnte eine Gewindespindel 80 angeordnet sein mit einem Handgriff 82 und die durch eine mit Gewinde versehene Bohrung in der Wand des Gehäuses 38 führt, so daß die rückwärtige Kante der Druckplatte erfaßt werden würde. Damit eine entsprechende parallele Verschiebung der Druckplatte stattfinden kann, sollte die Gewindespindel die rückwärtige Kante der Platte in einem mittleren Bereich erfassen, der zwischen den Enden der Platte liegt.

Wie aus Fig. 7 hervorgeht, können die beiden Betätigungswellen durch eine einzige mittlere Welle 84 ersetzt sein, die mit Druckplatten 86 und 88 streifenförmiger Gestalt zusammenwirkt und die auf die inneren Wandteile der Ventilschlitze einwirken, die in dem Gummikörper gebildet sind. Die Welle 84 ist so profiliert, daß durch Drehung im Gegenuhrzeigersinn und aus der geschlossenen Stellung heraus zunächst die Platte 86 sich öffnet und damit der zugehörige Ventilschlitz, während die Platte 88 den Schlitz noch geschlossen hält. Bei weiterer Drehung wird die Platte 86 wieder nach und nach in die geschlossene Stellung bewegt, und die Platte 88 bewegt sich nach und nach in die geöffnete Stellung, so daß man ein Mischventil mit konstantem Strom erhält, in dem der Mischvor-

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gang beginnt, wenn die Welle so weit gedreht worden ist, daß das kalte Wasser ganz geöffnet wird. Von anderen Ventilarten ist es bekannt, daß eine kombinierte konische und exzentrische Stange selektiv zur Strömungsregulierung und zur Mischung benutzt wird in Abhängigkeit, je nachdem, ob die Stange gedreht oder axial verschoben wird. Es wäre möglich, von diesemPrinzip Gebrauch zu machen auch bei einem Ventil gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 8 zeigt eine Ventilpatrone für einen einfachen Wasserhahn mit einem Einlaßkanal 90 und einem Auslaßkanal 92 sowie einer zentrischen exzentrischen Welle 94 zur Betätigung. Die Welle überträgt ihre Druckkraft auf den Ventilschlitz 96 des Gummikörpers über einen beweglichen Wandteil 98 des Gehäuses.

Zur Erleichterung der Produktion des Gummikörpers sind die Ventilschlitze so gemacht, daß sie an ihren unteren Enden geöffnet sind. In der Nähe diesa: Enden sollten die Schlitze jedoch vorzugsweise dauernd verschlossen sein, und dies kann man dadurch erreichen, daß man den Boden mit seitlichen Erhebungen 100 in der Nähe der Schlitzenden ausgestaltet. Diese Erhebungen werden zusaitmengepreßt, wenn die Patrone in der Ausnehmung 20 befestigt ist. Eine ordnungsgemäße Orientierung der Patrone wird vermittels der Erhebungen 102 erreicht, die auf der Bodenseite des Gehäuses gebildet ist und die in eine entsprechende Ausnehmung in der Bodenfläche der Ausnehmung 20 eingreift.

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Es soll schließlich erwähnt werden, daß einem weiteren besonderen Merkmal der Erfindung nach die beiden Handhebel eines Mischventils im allgemeinen wie in Fig. 1 angeordnet werden sollen, d. h. als nach außen angeordnete Handhebel, die in der Nähe des äußeren Endes des Ventilgehäuses liegen und zur Betätigung der Ventile verschwenkt werden, unabhängig davon, wie das Ventil selbst ausgeführt ist. Vom Standpunkt der Betätigung ist es sehr günstig, die Handhebel in der Nähe des oberen Endes des nach oben ragenden Ventilgehäuses anzuordnen, und zwar oberhalb des Auslaßzapfens und gleichzeitig die Handhebel getrennt für Fingerspitzenbetätigung zugänglich zu machen. Diese Anordnung der Handhebel ist natürlich durch die besondere Ventilkonstruktion entsprechend dem Hauptmerkmal der Erfindung erleichtert. Mit dieser Konstruktion ist es nämlich sehr einfach, die beiden Ventilwellen relativ dicht zueinander in einem gemeinsamen Gehäuse unterzubringen. Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist die Schaffung einer leicht auswechselbaren vollständigen Ventilpatrone, die ein Mischventil darstellt.

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Claims

Ansprüche

fl.y Regelbares Ventil, beispielsweise ein Wasserhahn mit einer Einlaßleitung und einer Auslaßleitung und einer dazwischenliegenden Ventildurchlaßleitung, deren Querschnittsfläche vermittels eines beweglichen Ventilkörpers einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventildurchgangsleitung ein langgestreckter Schlitz (48, 50, 96) ist, der in die Wand der Einlaßleitung einmündet und sich in axialer Richtung der Einlaßleitung (42, 44, 90, 92) erstreckt, wobei der Schlitz zwischen einander gegenüberliegenden Rändern liegt, die mit dem Ventilbetätigungsteil (72, 74) in Verbindung stehen, derart, daß sie im wesentlichen parallel aufeinander und voneinanderweg verschiebbar sind.
2. Ventil nach Anspruch 1, wobei Einlaß- und Auslaßleitungen und auch die in der Nähe liegende Ventildurchgangsleitung selbst in einem einheitlichen elastomeren Körper gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der elastomere Körper (40) im wesentlichen zylindrische Gestalt besitzt mit einer Querschnittsgestaltung, die einen Einlaß-und einen Auslaßkanal (42 und 44) bildet und die nach einem Ende des Körpers hin offen sind, um mit äußeren Einlaß- und Auslaßbohrungen (28, 30) in Verbindung zu treten , und daß eine schlitzförmige

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Leitung (48 bzw. 50) diese Einlaß- und Auslaßleitungen miteinander verbindet, wobei diese schlitzförmigen Leitungen an beiden Enden verschlossen sind, und daß der elastomere Körper (40) in einem Ventilgehäuse (38) untergebracht ist, der längliche Ventilbetätigungseinrichtungen (72, 74 ^ enthält, um die Ränder oder Seitenwände der schlitzförmigen Leitungen aufeinanderzu- oder voneinanderwegzubewegen.
3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei individuelle Einlaßleitungen (42, 44) vorgesehen sind, die jeweils mit der Auslaßleitung (46 bzw. 32) kommunizieren und über individuelle Ventilschlitzleitungen (48, 50) verbunden sind.
4. Ventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elastomere Körper (40) ein zylindrischer Körper ist und parallele Einlaß- und Auslaßleitungen (42, 44, 46) enthält, die an dem einen Ende des zylindrischen Körpers offen sind, wobei dieses Ende mit einem radial hervorstehenden Dichtungsflansch (54) versehen ist, der mit dem Körper (40) aus einem Stück gebildet ist, und daß die Leitungen am gegenüberliegenden Ende des zylindrischen Körpers vermittels integraler Wandteile (100) verschlossen ist, daß der zylindrische Körper (40) in ein im Inneren entsprechend profiliertes Gehäuse (38) aus einem festen Material einsetzbar ist, wobei das Flanschteil "(54) gegen die Stirnfläche des Gehäuses (38) liegt,

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das mit Betatigungseinrichtungen versehen ist, über die die Breite des Schlitzes oder der Schlitze (48, 50) einstellbar ist und die aus dem Ende des Gehäuses (38) herausstehen, wobei das Gehäuse (38) und der elastomere Körper (40) eine Ventilpatrone bilden, die in eine Hahngehäuseausnehmung (20) einsetzbar ist, wobei der Dichtungsflansch (54)gegen die Bodenfläche (26) der Ausnehmung (20) des Hahngehäuses sich preßt, wobei die offenen Enden der Einlaß- und Auslaßleitungen (42, 44 und 46) mit den entsprechenden Einlaß- und Auslaßöffnungen (28, 30, 32) der Bodenfläche der Ausnehmung des Hahngehäuses in Verbindung treten.

5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Betatigungseinrichtungen eine Exzenterwelle (72) umfassen, die in eine Bohrung (56, 58) des Gehäuses (38) hineinragt und außerhalb des elastomeren Körpers (40) liegt und in der Nähe der Durchgangsschlitze (48, 50), wobei die Exzenterwelle durch Verdrehen die Schlitze öffnet und schließt.

6. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Exzenterwelle (72) und dem Äußeren des elastomeren Körpers (40) ein Druckübertragungsmittel angeordnet ist, das in einer Ausnehmung (64, 66) des Gehäuses (38) geführt ist.

7. Ventil nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der elastomere Körper (40) mit zwei parallelen Einlaßlei-

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tungen (42, 44) versehen ist, die mit der Auslaßleitung (46) in Verbindung stehen über individuelle Durchgangsschlitze (48, 50), und daß die Betätigungsmittel langgestreckte Wellen (72) umfassen, die die Schlitze öffnen und schließen.

8. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen von zwei exzentrischen Wellen gebildet sind, von denen sich eine jede in eine Bohrung (56, 58) erstreckt, die in dem Gehäuse (38) außerhalb der entsprechenden schlitzförmigen Ausnehmung (60, 62) gebildet sind und die unabhängig.voneinander zum öffnen und Schließen der jeweiligen schlitzförmigen Durchgänge (48, 50) drehbar sind.

9. Ventil nach Anspruch 4 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des geschlossenen Endes der Ventilpatrone die beiden Wellen (72) mit Handhebeln (12, 14) versehen sind, die radial von den Wellen aus nach außen ragen und unabhängig voneinander zum öffnen und Schließen der schlitzförmigen Ausnehmungen (48, 50) verschwenkbar sind.

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