DE2512441A1

DE2512441A1 - Ventilanordnung mit einem ueber einen steuerfluidkreis steuerbaren hauptventil

Info

Publication number: DE2512441A1
Application number: DE19752512441
Authority: DE
Inventors: Leif Nielsen
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1975-03-21
Filing date: 1975-03-21
Publication date: 1976-09-23
Also published as: DK123776A; DE2512441B2; DE2512441C3

Description

Ventilanordnung mit einem über einen Steuerfluidkreis steuerbaren

Hauptventil

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung mit einem über einen Steuerfluidkreis steuerbaren Hauptventil, mit einem in den Steuerfluidkreis des Hauptventils anschließbaren Hauptadapter, der eine eine Ventilkammer bildende Öffnung für den Anschluß eines ersten Steuerteils mit Ventilverschlußstück zur Ausbildung eines Steuerventils im Steuerfluidkreis aufweist, und mit einem wahlweise an den Hauptadapter anschließbaren Zusatzadapter für den Anschluß eines zusätzlichen Steuerteils an den Steuerfluidkreis.

Bei einer bekannten Ventilanordnung dieser Art te der Hauptadapter mit Anschlußflächen für drei Steuerteile versehene Die Steuerteile bilden zusammen mit dem Hauptadapter Steuerventile zur Steuerung des Hauptventils. Zwei dieser Steuerteile sind jeweils über einen Zusatzadapter wahlweise an den Hauptadapter anschließbar. An jeder Zusatzadapter-Anschlußstelle münden zwei Steuerkanäle, die bei nicht angeschlossenem Zusatzadapter und -Steuerteil jeweils durch einen mittels Schrauben anschraubbaren Deckel verschlossen oder verbunden werden können. Das Hauptventil enthält einen mit dem Ventilverschlußstück des Hauptventils verbundenen Kolben als Steuerorgan, das durch den Druck des Steuerfluids über Steuerkanäle beaufschlagt wird_o Das Steuerfluid kann über einen den Ventilkörper des Hauptventils durchsetzenden Steuerfluid-Zuführkanal von der Hochdruckseite des Hauptventils in den Steuerkreis abgezweigt werden_c Es ist auch

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möglich, das Steuerfluid aus einer fremden Steuerfluid-Quelle über eine besondere Anschlußstelle am Hauptadapter in den Steuerkreis zu leiten,, Wegen der zahlreichen Anschlußstellen und ihn durchsetzenden Steuerkanäle ermöglicht der Hauptadapter in Verbindung mit den Steuerteilen die Ausbildung nur eines Steuerventils oder mehrerer Steuerventile in Reihen- und/oder Parallelanordnung. Der Hauptventil-Durchfluß läßt sich auf diese Weise in Abhängigkeit von nur einer Steuergröße oder von mehreren nach einerwrbestimmten Funktion verknüpften Steuergrößen steuern. Hierbei kann es sich um physikalisch unterschiedliche Steuergrößen, z. B₀ Druck, Temperatur usw., handeln. In der Regel ist jedoch eine Steuerung des Hauptventil-Durchflusses in Abhängigkeit von nur einer Steuergröße erforderlich. Die Herstellung und Lagerhaltung, insbesondere großer Stückzahlen, derart aufwendig gestalteter Hauptadapter stellt daher einen kostspieligen Aufwand dar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventilanordnung der eingangs geschilderten Art anzugeben, deren Herstellung und Lagerhaltung bei zumindest gleicher Vielseitigkeit der wahlfreien Ausgestaltungsmöglichkeiten des Steuerkreises mit geringerem Aufwand verbunden und deren Zusammenbau einfacher ist.

Nach der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Zusatzadapter alle Anschlußstellen für wahlweise anschließbare zusätzliche Steuerteile und die im Hauptadapter vorgesehene Steuerteil-Anschlußöffnung ein Anschlußgewinde für den wahlweisen Anschluß des mit einem entsprechenden Gewinde versehenen ersten Steuerteils oder eines Schraubverschlusses aufweist»

Bei dieser Ventilanordnung ermöglicht der Hauptadapter die Ausbildung maximal einer Steuerfunktion, während die Ausbildung aller gegebenenfalls zusätzlich erforderlichen Steuerfunktionen in den einzigen Zusatzadapter verlegt ist. Wahlweise ist es auch möglich, bei Ersatz des ersten Steuerteils durch den Schraubverschluß, die Ausbildung aller Steuerfunktionen in den Zusatzadapter zu verlegen, wenn eine Veränderung der Ge-

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samtsteuerfunktion durch den ersten Steuerteil entsprechend dem jeweiligen Anwendungsfall nicht erforderlich ist. Der erste Steuerteil und der Schraubverschluß können aufgrund der Schraubverbindung sehr leicht und schnell angebracht oder ersetzt werden. Insgesamt ergibt sich ein einfacher ausgebildeter Hauptadapter, dessen Herstellung und Lagerhaltung weniger kostspielig ist. Da der Zusatzadapter nicht so häufig benötigt wird, wie der Hauptadapter, aber für alle Hauptventilgrößen verwendet werden kann, bekommt man größere Stückzahlen und geringere Lagerkosten für den Zusatzadapter, so daß trotz gegebenenfalls aufwendigerer Ausbildung des Zusatzadapters der Gesamtaufwand für die Ventilanordnung geringer ist.

Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß zwei den Hauptadapter zwischen Zusatzadapter- und Hauptadapter-Anschlußseite durchsetzende Kanäle eine durch das Ventilverschlußstück des ersten Steuerteils verschließbare Verbindung aufweisen. Auf diese Weise ist es möglich, durch einfaches Verschließen oder Öffnen der Verbindung zwischen den beiden Steuerkanälen mittels des Ventilverschlußstücks des ersten Steuerteils die durch den Anschluß des Zusatzadapters ausgebildete Steuerfunktion allein oder zusätzlich zur Steuerfunktion des ersten Steuerteils wirksam werden zu lassen.

Günstig ist es ferner, wenn die beiden Steuerkanäle die als Ventilkammer ausgebildete Anschlußöffnung im Hauptadapter durchsetzen, wobei der erste Steuerkanal an der Hauptventil-Anschlußfläche beginnt und der zweite Steuerkanal gegenüber dem Steuerorgan des Hauptventils endet. Dies ergibt eine besonders einfache Ausführung des Hauptadapters. Man kommt mit nur zwei Steuerkanälen im Hauptadapter aus.

Der eine oder beide Steuerkanäle können an einem Ende wahlweise durch ein Dichtstück, insbesondere einen Stopfen, verschließbar sein. Dies ermöglicht das Sperren zumindest eines Teils der Steuerkanäle, so daß der erste Steuerteil allein oder parallel mit dem oder den am Zusatzadapter angeschlossenen Steuerteile(n) wirksam sein kann.

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Ferner ist es günstig, wenn die Anschlußstellen des Zusatzadapters innerhalb des Zusatzadapters durch Kanäle derart verbunden sind, daß bei Anschluß mehrerer zusätzlicher Steuerteile mit Ventilverschlußstück an den Zusatzadapter mehrere in Reihe liegende Zusstzsteuerventile am Hauptadapter angeschlossen sind. Auf diese Weise läßt sich der Hauptventil-Durchfluß nach einer UND-Funktion in Abhängigkeit von den Zusatz-Steuergrößen beeinflussen.

Die Anschlußstellen für die zusätzlichen Steuerteile können eine als Anschlußöffnung ausgebildete Ventilkammer mit Anschlußgewinde aufweisen. Dies gestattet ein einfaches und schnelles Anschließen oder Auswechseln der zusätzlichen Steuerteile.

Weiter ist es möglich, die zusätzlichen Steuerteile wahlweise durch einen die Verbindung zur nächsten als Ventilkammer ausgebildeten Anschlußöffnung des Zusatzadapters freilassenden Schraubverschluß zu ersetzen. Auf diese Weise können zusätzliche Steuerfunktionen nach Wunsch vorgesehen oder weggelassen werden.

Der Ventilkörper des Hauptventils kann einen von der Hochdruckseite des Hauptventils abzweigenden, an der Hauptadapter-Anschlußfläche mit dem ersten Steuerkanal verbindbaren Steuerfluid-Zuführkanal aufweisen. Diese Anordnung des Steuerfluid-Zuführkanals erspart die Ausführung eines Anschlusses an eine getrennte Steuerfluid-Quelle. Wenn der Durchfluß des Hauptventils in Abhängigkeit vom Druck in der Rohrleitung vor dem Hauptventil selbst gesteuert werden soll, entfällt ein besonderer Druckfühler.

Vorzugsweise weist der Zusatzadapter eine Anschlußfläche für eine Steuerfluid-Zuführleitung auf. Die Zufuhr des Steuerfluids über eine eigene Zuführleitung ermöglicht die Reihenschaltung der an den Zusatzadapter angeschlossenen Steuerteile mit dem unmittelbar am Hauptadapter angeschlossenen ersten Steuerteil

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bei entsprechender Anordnung von Dichtstücken an einem Ende der Steuerkanäle im Hauptadapter.

Besonders günstig ist es, wenn der Schraubverschluß des Hauptadapters ein dem Ventilverschlußstück des ersten Steuerteils entsprechendes Ventilverschlußstück aufweist. Dies gestattet das Weglassen des ersten Steuerteils und Anschließen des Zusatzadapters mit zusätzlichen Steuerteilen unter Ausnutzung einer internen Abzweigung des Steuerfluids von der Hochdruckseite des Hauptventils.

Die Zeichnung stellt bevorzugte Ausführungsbeispiele dar. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht des Hauptventils mit angeschlossenem Hauptadapter,

Fig. 2 eine Teilschnittansicht der Anordnung nach Fig. 1 mit einem angeschlossenen ersten Steuerteil,

Fig. 3 und 4 TeilSchnittansichten der Anordnung nach Fig. 1 mit angeschlossenem Zusatzadapter, einem ersten und zwei zusätzlichen Steuerteilen, die

Fig. 5 und 6 Teilschnittansichten der Anordnung mit einem

Steuerteil am Hauptadapter und nur einem Steuerteil am Zusatzadapter, die

Fig. 7 und 8 Teilschnittansichten der Anordnung ohne Steuerteil am Hauptadapter, jedoch mit zwei Steuerteilen am Zusatzadapter,

Fig. 9 die Anordnung nach Fig. 1 mit einem anderen Zusatzadapter und -Steuerteil ohne Steuerteil am Hauptadapter, jedoch mit Zuführung des Steuerfluids über eine getrennte Rohrleitung, und

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Fig. 10 die Anordnung nach Fig. 1 mit einem Steuerteil am Hauptadapter und einer am Hauptadapter über einen anderen Zusatzadapter angeschlossenen Steuerfluid-Zuf ührleitung.

Nach Fig. 1 ist am Hauptventil 1 ein Hauptadapter 2 mittels nicht dargestellter Schrauben unter Zwischenschaltung einer Dichtscheibe 3 angeschlossen. Der Hauptadapter 2 bildet gleichzeitig den Deckel eines Zylinders, in dem ein Steuerkolben als Steuerorgan für das Verschluß stück 5 des Hauptventils angeordnet ist„ Vom Einlaßkanal 6 des Hauptventils 1 führt ein Kanal 7 als Steuerfluid-Zuführkanal zur Hauptadapter-Anschlußfläche des Hauptventils 1. An diesen Kanal 7 schließt sich über eine Öffnung in der Dichtscheibe 3 ein erster Steuerkanal 8 im Hauptadapter 2 an. Der Steuerkanal 8 führt über eine als Ventilkammer ausgebildete Anschlußöffnung 9 mit Innengewinde 10 an die Zusatzadapter-Anschlußseite des Hauptadapters 2_e Ein zweiter Steuerkanal 11 verbindet den Zylinderraum oberhalb des Steuerkolbens 4 ebenfalls über die Ventilkammer 9 mit der Zusatzadapter-Anschlußseite. Die beiden Steuerkanäle 8 und 11 stehen somit über die Ventilkammer 9 miteinander in Verbindung.

Fig. 2 zeigt den Anschluß eines ersten Steuerteils 12 mit Ventilverschluß stück 13, das zur Abdichtung einen O-Ring 14 aufweist. Dieser Steuerteil 12 bildet zusammen mit dem Hauptadapter 2 ein Steuerventil. Per Steuerteil 12 ist in

oder .einem Druck Abhängigkeit von der Temperatur/betätigbar. Die Steuerkanäle 8 und 11 sind an den der Zusatzadapter-Anschlußseite zugekehrten Enden durch Dichtstücke in Form von Stopfen.15, 16 verschlossen. Wenn das Steuerventil 2, 12 geöffnet^ d. h. das Verschluß stück 13 seine obere Lage einnimmt, in der es die Verbindung zwischen den Steuerkanälen 8 und 11 freigibt, gelangt das über den Kanal 7 aus dem Einlaßkanal 6 abgezweigte Steuerfluid über den Steuerkanal 8, die Ventilkammer 9 und den Steuerkanal 11 in den Zylinderraum oberhalb des Steuerkolbens 4. Auf diese Weise läßt sich der Durchfluß des Fluids

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durch das Hauptventil 1 in Abhängigkeit vom Druck auf der Hochdruckseite im Einlaßkanal 6 des Hauptventils 1 und von der den Steuerteil 12 beeinflussenden physikalischen Größe, beispielsweise der Temperatur des in der Hauptleitung fließenden Fluids, steuern.

Nach den Figuren 3 und 4 ist am Hauptadapter 2 ein Zusatz-.adapter 17 mittels zweier nicht dargestellter Schrauben angeschlossen. Der Zusatzadapter 17 hat zwei als Ventilkammer ausgebildete Anschlußöffnungen 18 und 19 mit Innengewinde für den Anschluß zweier zusätzlicher Steuerteile 20 und 21 mit Ventilverschlußstück. Der Steuerteil 20 entspricht dem Steuerteil 12 nach Fig. 2. Der Steuerteil 21 ist elektromagnetisch betätigbar. Der Steuerkanal 8 ist über ein Dichtungsrohr 22 mit einem Kanal 23 verbunden, der über einen Kanal 24 mit der Anschlußöffnung 18 verbunden ist. Der untere Teil der Anschlußöffnung 18 ist durch einen Kanal 25 mit der Anschlußöffnung 19 und deren unterer Teil über einen Kanal 26 mit dem Steuerkanal 11 verbunden. Die beiden Steuerventile 17, 20 und 17, 21 liegen daher in Reihe, und die Reihenanordnung liegt parallel* zum Steuerventil 2, 12.

Bei dieser Anordnung ist es beispielsweise möglich, das Steuerventil 2, 12 als Regelventil für einen hohen Druck und das Steuerventil 17, 20 als Regelventil für einen niedrigen Druck auszubilden und einzustellen. Wenn dann das dritte Ventil 17, 21 geöffnet ist, sorgt das zweite Ventil 17, 20 für die Regelung. Ist dagegen das dritte Ventil 17, 21 geschlossen, sorgt das erste Ventil 2, 12 für die Regelung. Mittels des einen der beiden in Reihe liegenden Zusatzventile ist daher auch eine Umsteuerung zwischen zwei im voraus eingestellten Regelgrößen, z. B. Drücken oder Temperaturen, je nach Ausbildung der Steuerteile, möglich.

Die Anordnung nach den Fig. 5 und 6 unterscheidet sich von der Anordnung nach den Fig. 3 und 4 lediglich darin, daß der Steuerteil 12 durch den Steuerteil 21 ersetzt und die Anschlußöffnung 18 durch einen Schraubverschluß in Form einer Verschlußschraube

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verschlossen ist. Die Verschlußschraube 27 läßt die Verbindung zwischen den Kanälen 24 und 25 über den Hohlraum der Anschlußöffnung 18 frei. Im Prinzip ergibt sich die gleiche Anordnung bei einer Vertauschung von Steuerteil 20 und Verschlußschraube 27. Auf diese Weise erhält man im Steuerkreis des Hauptventils 1 eine Parallelanordnung zweier Steuerventile 2, 21 und 17, 20, die ihre Steuergrößen beispielsweise nach einer ODER-Funktion verknüpfen.

Die Anordnung nach den Fig. 7 und 8 unterscheidet sich von der nach den Fig. 3 und 4 lediglich dadurch, daß der Steuerteil 12 durch einen Schraubverschluß in Form einer Verschlußschraube 28 mit entsprechendem Verschlußstück ersetzt ist. Bei dieser Anordnung liegen nur zwei Steuerventile 17, 20 und 17, 21 in Reihe im Steuerkeis des Hauptventils 1. Gegebenenfalls verknüpfen sie ihre Steuergrößen nach einer UND-Funktion. Hierbei kann das Magnetventil 17, 21 für Absperrzwecke und das andere Ventil 17, 20 als druck- oder temperaturgesteuertes Regelventil dienen.

Bei der Anordnung nach Fig. 9 ist am Hauptadapter 2 ein anderer Zusatzadapter 29 angeschlossen, der für den Anschluß eines Steuerteils 30 mit einer Membran 31 als Verschluß stück ausgebildet ist und einen rohrförmigen Ventilsitz 32 aufweist. Eine zweite Anschlußstelle des Zusatzadapters 29 ist für den Anschluß einer getrennten Steuerfluid-Zuführleitung 33 über einen weiteren Zusatzadapter 34 vorgesehen. Der Steuerkanal 8 ist an seinem dem Hauptventil 1 zugewandten Ende durch einen Stopfen 35 verschlossen. Das aus einer fremden Steuerfluid-Quelle oder weiter oberhalb aus der Zuleitung des Hauptventils 1 entnommene Steuerfluid gelangt bei dieser Anordnung über die Rohrleitung 33 in die Ventilkammer 36 und von dort bei geöffnetem Ventil 29, 30, d. h. vom Ventilsitz 32 abgehobener Membran 31, über die Kammer 9 und den Steuerkanal 11 in die Zylinderkammer oberhalb des Steuerkolbens 4. Der Steuerteil 30 kann z. B. magnetisch, thermisch oder druckabhängig antreib-

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bar sein oder durch einen anderen Steuerteil ersetzt werden, der ein anderes Verschlußstück aufweist. Der Anschluß des Steuerteils 30 erfolgt mittels nicht dargestellter Schrauben. Es ist aber auch möglich, die Anschlußöffnung 36 als zylindrische Kammer mit Innengewinde und den Steuerteil 30 mit einem entsprechenden Gewindeansatz auszubilden. Ferner kann der Zusatzadapter 29 so ausgebildet sein, daß mehrere Zusatzsteuerventile in Reihe und/oder parallel liegend am Hauptadapter 2 anschließbar sind. Der Zusatzadapter 34 ist so ausgebildet, daß er unmittelbar am Hauptadapter 2 anschraubbar ist, wenn ein Zusatzadapter 17 bzw, 29 und Zusatzsteuerteile nicht erforderlich sind ο

Eine solche Anordnung zeigt beispielsweise Figo 10» Die Steuerkanäle 8 und 11 sind an den Enden mit Stopfen 15 und 35 verschlossen, so daß das Steuerfluid über die Leitung 33, den Zusatzadapter 34, den Steuerkanal 8, die Ventilkammer 9 (bei hochgezogenem Ventilverschlußstück 13 in die geöffnete Stellung) und den Steuerkanal 11 auf den Steuerkolben 4 gelangt.

Obwohl bei allen Beispielen der am häufigsten benötigte Hauptadapter 2 sehr einfach ausgebildet ist, läßt sich die Ventilanordnung sehr vielseitig ausgestalten. So kann das Hauptventil 1 vorzugsweise für Kälteanlagen durch Ausführung einfacher Schraubverbindungen mit ein oder mehr zusätzlichen Steuerventilen unterschiedlichster Bauart, insbesondere Schalt- und Regelventilen, in Parallel- und/oder Reihenanordnung ausgerüstet werden, ohne daß (externe) Rohrleitungen zwingend erforderlich sind. Die Verbindung zu allen Steuerteilen kann allein über (interne) Steuerkanäle erfolgen. Dennoch ist wahlweise eine externe Zuführung des Steuerfluids möglich.

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Claims

Patentansprüche

M. ,Ventilanordnung mit einem über einen Steuerfluidkreis steuerbaren Hauptventil, mit einem in den Steuerfluidkreis des Hauptventils anschließbaren Hauptadapter, der eine eine Ventilkammer bildende Öffnung für den Anschluß eines ersten Steuerteils mit Ventilverschlußstück zur Ausbildung eines Steuerventils im Steuerfluidkreis aufweist, und mit einem wahlweise an den Hauptadapter anschließbaren Zusatzadapter für den Anschluß eines zusätzlichen Steuerteils an den Steuerfluidkreis, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzadapter (17; 29; 34) alle Anschlußstellen für wahlweise anschließbare zusätzliche Steuerteile (20; 21; 30; 33; 34) und die im Hauptadapter (2) vorgesehene Steuerteil-Anschlußöffnung (9) ein Anschlußgewinde (10) für den wahlweisen Anschluß des mit einem entsprechenden Gewinde versehenen ersten Steuerteils (12; 21) oder eines Schraubverschlusses (27; 28) aufweist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei den Hauptadapter (2) zwischen Zusatzadapter- und Hauptadapter-Anschlußseite durchsetzende Kanäle (8, 11) eine durch das Ventilverschlußstück (13) des ersten Steuerteils (12; 21) verschließbare Verbindung aufweisen,
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Steuerkanäle (8, 11) die als Ventilkammer ausgebildete Anschlußöffnung (9) im Hauptadapter (2) durchsetzen, wobei der erste Steuerkanal (8) an der Hauptventil-Anschlußfläche beginnt und der zweite Steuerkanal (11) gegenüber dem Steuerorgan (10) des Hauptventils endet.
4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß der eine oder beide Steuerkanäle (8, 11) an einem Ende wahl weise durch ein Dichtetück (15; 16; 35), insbesondere Stopfen, verschließbar sind.

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5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstellen des Zusatzadapters (17) innerhalb des Zusatzadapters durch Kanäle (23, 24, 25, 26) derart verbunden sind, daß bei Anschluß mehrerer zusätzlicher Steuerteile (20; 21) mit Ventilverschlußstück an den Zusatzadapter mehrere in Reihe liegende Zusatzsteuerventile (17, 2Oj 17, 21) am Hauptadapter (2) angeschlossen sind.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstellen für die zusätzlichen Steuerteile (20, 21) eine als Anschlußöffnung ausgebildete Ventilkammer (18; 19) mit Anschlußgewinde aufweisen.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Steuerteile (20, 21) wahlweise durch einen die Verbindung zur nächsten als Ventilkammer ausgebildeten Anschlußöffnung (18; 19) des Zusatzadapters (17) freilassenden Schraubverschluß (27) ersetzbar sind.
8. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper des Hauptventils (1) einen von der Hochdruckseite (2) des Hauptventils (1) abzweigenden, an der Hauptadapter-Anschlußfläche mit dem ersten Steuerkanal (8) verbindbaren Steuerfluid-Zuführkanal (7) aufweist.
9ο Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzadapter (29; 34) eine Anschlußfläche für eine Steuerfluid-Zuführleitung (33) aufweist.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubverschluß (28) des Hauptadapters (2) ein dem Ventilverschlußstück (13) des ersten Steuerteils (12) entsprechendes Veniilver Schluß stück aufweist.

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