DE3309917A1

DE3309917A1 - Ventil

Info

Publication number: DE3309917A1
Application number: DE3309917A
Authority: DE
Inventors: Graham George Lester
Original assignee: Smiths Group PLC
Current assignee: Smiths Group PLC
Priority date: 1982-03-29
Filing date: 1983-03-19
Publication date: 1983-10-06
Also published as: FR2524104B1; US4502508A; CH653111A5; FR2524104A1; SE8301684L; SE457370B; DE3309917C2; SE8301684D0; JPH0510547B2; JPS58178069A

Description

Dipl.-Ing.

Rolf Charrier

Patentanwalt

Rehlingenstruße 8 · Postfach 26ü

D-8900 Augsburg 31

Telefon 08 21/3 6015+3 6016

Telex 53 3 275

PnM^heckkomn MUnchen Mr 1547 H9-S0I

8589/131 " ^q " Augsburg, den 15. März 1983 ch-ws

Smiths Industries Public Limited Company
765 Finchley Road London NWIl 8DS, England

Ventil

Die Erfindung betrifft ein Ventil mit einem Ventilgehäuse und einem in einer Gehäusebohrung verschiebbaren Ventilstück, mit einer ersten und einer zweiten öffnung, die in Verbindung mit der Gehäusebohrung stehen, wobei in der einen öffnung ein überdruck und in der anderen öffnung ein Unterdruck herrscht und eine dritte öffnung mit der Gehäusebohrung in Verbindung steht, die je nach Stellung des Venti1 Stücks mit der ersten oder zweiten öffnung verbindbar ist.

Mehrstufige Ventile weisen am Gehäuse mehrere Ein- und Auslaßanschlüsse auf, die im Abstand zueinander angeordnet sind. Das in der Gehäusebohrung verschiebbare Ventilstück weist mehrere Dichtungsringe auf, welche in Kontakt

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stehen mit der Wandung der Gehäusebohrung. Je nach Stellung des Ventilstucks und damit der Dichtungsringe ist es möglich, bestimmte Ein- und Ausgangsanschlüsse miteinander zu verbinden.

Ein Problem, welches im Zusammenhang mit derartigen Ventilen auftritt besteht darin, daß die Abdichtung zwischen den Dichtungsringen und der Wand der Gehäusebohrung undicht wird. Dies tritt speziell dort auf, wo hohe Drücke auf die Dichtungsringe wirken oder wo infolge langem oder häufigen Gebrauchs die Dichtungsringe verschleißen.

Es besteht die Aufgabe, das Ventil so auszubilden, daß die Dichtwirkung über längere Zeit und bei häufigem Gebrauch aufrechterhalten wird.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Ventil der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Bei dem Ventil ist die Anordnung und Ausbildung der Dichtungsringe so getroffen, daß ein auf sie wirkender Druck die Abdichtwirkung verstärkt.

Das Ventil ist beispielsweise einsetzbar bei einer Saug- und Spülvorrichtung für medizinische Zwecke.

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Ein Ausführungsbeispiel einer Spül- und Absaugvorrichtung für medizinische Zwecke und ein Verfahren zu deren Herstellung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung;

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3 und

Fig. 5a das Ventil der Vorrichtung in drei bis 5c verschiedenen Stellungen.

Die Spül- und Absaugvorrichtung gemäß den Fig. 1 bis 3 besteht aus zwei Teilen, nämlich aus einem Handgrifftei 1 1 und einer Ventilanordnung 2. Das Spül- und Absaugsystem umfaßt zwei Doppelrohre 3, mit denen die Vorrichtung einmal verbunden ist mit einer Saugquelle 4 und andererseits mit einem Spülflüssigkeitsbehälter 5. Mit der Ventilanordnung 2 verbunden ist ein Rohrstück 6, das mittels des Ventils 2 zwischen der Saugquelle 4 und dem Spülflüssigkeitsbehälter 5 umschaltbar ist.

Wie insbesondere der Fig. 3 entnehmbar ist, ist das Hanjgriffteil 1 einstückig ausgebildet und besteht bevorzugt aus einem starren Kunststoffmate rial, welches in einer

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zweiteiligen Spritzform herstellbar ist. Das Handgriffteil 1 ist im wesentlichen rechteckig ausgebildet und weist zwei zylindrische Bohrungen 10 und 11 auf, welche längs des Handgrifftei1s von dessen vorderem Ende nach dessen hinterem Ende durch die rohrförmigen Formationen 12 und 13 verlaufen. An den rückseitigen Enden enden die Bohrungen 10 und 11 in konischen Zapfen 14 und 15, auf welche das vordere Ende des Doppelrohres 3 aufsteckbar ist. Die rohrförmigen Formationen 12 und 13 sind durch ein zentrales flaches Zwischenstück 16 miteinander verbunden, das über die gesamte Länge des Handgriffteiles 1 verläuft. Am vorderen Ende weist das Zwischenstück 16 einen Schlitz 17 auf, welcher parallel zu den rohrförmigen Formationen 12 und 13 verläuft und der am rückseitigen Ende 18 geringfügig erweitert ist. Ein geriffeltes Griffteil 19 ist am vorderen Ende des Handgriffteiles 1 angeformt und wird gebildet durch erhabene Rippen 20, welche über die rohrförmigen Formationen 12 und 13 und das Zwischenstück 16 verlaufen. Oberhalb des vorderen Endes der oberen rohrförmigen Formation 12 ist eine kleine Lippe am Handgrifftei1 angeformt, deren Zweck später beschrieben wird.

Das Ventil 2 ist am besten den Figuren 3 und 5a bis 5c entnehmbar. Es besteht aus drei Teilen, nämlich einem äußeren Gehäuse 22, einem Ventilstück 23 und einer Feder 24. Das Gehäuse 22 wird unter Einhalten einer großen Präzision spritztechnisch aus Kunststoff hergestellt und weist eine im wesentlichen zylindrische Form auf. Am unteren Ende 25 ist es verschlossen, während das obere Ende 26 offen ist. An einer Seite weist das Gehäuse 22 zwei im Abstand vonein· ander angeordneten Einlaßstutzen 27 und 28 auf, wobei der untere Einlaßstutzen einpassbar ist in das vordere Ende

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der Spüifiüssigkeitsbohrung 11, während der obere Einlaßstutzen 27 einpassbar ist in das vordere Ende der Saugbohrung 10. Beide Stutzen 2 7 und 23 weisen je eine Durchgangsbohrung auf. Der obere Stutzen ist unmittelbar am Gehäuse 22 eingeschnürt und weist somit einen Teil 29 von vermindertem äußerem Durchmesser auf, der verstärkt wird durch eine Rippe 30 an der Unterkante. An der anderen Seite des Gehäuses 22 ist ein Auslaßstutzen 31 angeformt, der höhenmäßig zwischen den beiden Einlaßstutzen und parallel zu diesen verläuft. Die Oberfläche des Auslaßstutzens ist leicht konisch ausgebildet zum Aufstecken des Rohrstücks

Die Bohrungen der drei Stutzen 27, 28 und 31 stehen in Verbindung mit dem Innern des Gehäuses 22, welches genau dimensioniert ist und eine zylindrische Form aufweist. Im Innern des Gehäuses 22 ist angeordnet das Ventilstück 23 und die Feder 24, wobei die Feder einerseits gegen das untere Ende 25 des Gehäuses anliegt und andererseits gegen die untere Fläche des Ventilstücks 23, welches somit quer zu den Stutzen 27, 28 und 31 nach oben gedrückt wird.

Das Ventilstück 23 ist ebenfalls spritztechnisch aus einem steifen Kunststoff gefertigt und weist einen Ventilkörper 40 auf, auf welchem drei elastische, aus Elastomermaterial bestehende Dichtungsringe 41, 42 und 43 aufgesetzt sind, welche mit der Innenfläche des Gehäuses 22 in Kontakt stehen. Der Ventilkörper 40 endet an seinem oberen Ende in einer flachen horizontalen Platte 44, auf welcher die Bedienungsperson einen Finger anordnen kann, um damit das Ventilstück gegen die Wirkung der Feder 24 nach unten drukken zu können. Unterhalb der Platte 44 weist der Vent i!körper ein kurzes Stuck 45 kreuzförmigen Querschnitts auf, das

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unten in einer flachen kreisförmigen Platte 46 endet. Unterhalb der Platte 46 weist der Ventilkörper 40 einen kreisförmigen Querschnitt auf und ist mit drei Nuten 47, 48 und 49 versehen, in welchen die Dichtungsringe 41 bis 43 ange-' " ordnet sind. Die Dichtungsringe 41 bis 43 sind tellerförmig ausgebildet, wobei die Außenkanten des mittleren und des unteren Dichtungsringes 42 und 43 normalerweise unterhalb ihrer inneren Kanten verlaufen, d.h. sie sind konvex, wenn sie von oben betrachtet werden. Der obere Dichtungsring 41 ist dazu umgekehrt montiert, d.h. seine Außenkante verläuft oberhalb seiner Innenkante, so daß von oben betrachtet er konav aus- ■ gebildet ist. Der obere Dichtungsring 41 ist vom mittleren Dichtungsring 42 getrennt durch einen kurzen zylindrischen Abschnitt 50 des Ventilkörpers 40. Der mittlere Dichtungsring 42 ist vom unteren Dichtungsring 43 getrennt durch einen eingeschnürten Abschnitt 51 konkaven Profils. Am unteren Ende weist der Ventilkörper 40 eine mittig angeordnete Vertiefung 62 auf, in der das obere Ende der Stahlfeder 24 angeordnet ist.

Am oberen Ende des Ventilkörpers 40 ist an der oberen Platte 44 ein nach unten verlaufendes Klinkenteil 52 angeformt, das im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist (siehe Figur 4). Wenn der Ventilkörper 40 in das Gehäuse 22 eingesetzt ist, dann erstreckt sich das Klinkenteil 52 zwischen der Außenseite des Gehäuses und dem vorderen Ende des Handgrifftei1s 1. Das Klinkenteil 52 weist zwei Arme 53 und 54 auf, welche sich beidseits des Stutzens 27 nach unten in die Nut 29 dieses Stutzens erstrecken. An den rückseitigen Oberflächen der Arme 53 und 54 sind vorstehende Zähne 55 angeformt, die so ausgebildet sind, daß sie mit der Unterkante der Lippe 21 in Eingriff komnen und somit die Aufwärtsbewegung des Ventilstücks 23 begrenzen.

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Die Spül- und Absaugvorrichtung wird durch Verbinden des Ventilgehäuses 22 mit dem Handgriffteΐ1 1 zusammengebaut. Zu diesem Zweck kann ein Kleber auf die äußere Oberfläche der Stutzen 27 und 28 oder auf das vordere Ende der Bohrungen 10 und 11 aufgebracht werden, um die beiden Teile sicher miteinander zu verbinden. Das Ventilstück 23 und die Feder 24 können in das Gehäuse 22 eingesetzt werden, bevor oder nachdem dieses mit dem Handgrifftei1 1 verbunden wird, da es die Elastizität des Klinkenteils 52 ermöglicht, nach unten über die Lippe 21 gedruckt zu werden, wodurch es mit dieser Lippe verrastet.

Die Spül- und Absaugvorrichtung wird normalerweise verwendet mit dem abnehmbaren Rohrstück 6. Das Rohrstück 6 weist eine Bohrung auf, die am hinteren Ende leicht konisch geformt ist und somit auf den entsprechend geformten Auslaßstutzen 31 aufgesteckt werden kann. Bevorzugt ist der Innendurchmesser des Rohrstücks kleiner als derjenige der Bohrung des Auslaßstutzens 31, so daß Verstopfungen, welche auftreten könnten, im Rohrstück 6 stattfinden. Das Pohrstück kann schnell durch ein anderes ersetzt werden, falls eine Verstopfung nicht gleich beseitigt wird.

In Normalste 11ung wird der Ventilkorper 40 durch die Fecer 24 soweit nach oben gedrückt, bis die Zähne des Klinkenteils 52 gegen die Lippe 21 anliegen. Diese Stellung ist in Fig. 5a gezeigt, aus der ersichtlich ist, da,3 der untere Dichtungsring 43 des Ventilkörpers 40 zwischen dem Auslaßstutzen 31 und dem Spülstutzen 28 verläuft, wodurch dieser Spülstützen nicht in Verbindung steht mit dem Aus 1 abstützen. Der mittlere Dichtungsring 42 verläuft gerade oberhalb des Saugstutzen? 27, wodurch erreicht wird, daß Flüssigkeit vom Aus 1aßstutzen

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31 um den eingeschnürten Abschnitt 51 herum zum Saugstutzen zu fließen vermag. In dieser Stellung wird also über das Rohrstück 6 und den Auslaßstutzen 31 abgesaugt.

Wenn das Ventilstück 23 durch Druck auf die Platte 44 ganz nach unten gedruckt wird, wie dies die Fig. 5b zeigt, dann befindet sich der mittlere Dichtungsring 42 in einer Stellung zwischen dem Auslaßstutzen 31 und dem Saugstutzen 27, während der untere Dichtungsring 43 etwas unterhalb des Spülstutzens 28 verläuft. In dieser Stellung kann somit Spülflüssigkeit frei vom Stutzen 28 zum Auslaßstutzen 31 und von dort durch das Rohrstück 6 fließen.

Es ist weiterhin möglich, das Ventilstück 23 soweit niederzudrücken, daß der Auslaßstutzen 31 sowohl vom Saugstutzen als auch vom Spülstutzen abgetrennt ist. Diese Stellung ist in Figur 5c gezeigt, wo der mittlere Dichtungsring 42 gerade unterhalb des Saugstutzens 27 und der untere Dichtungsring 43 etwas oberhalb des Spülstutzens 23 verläuft.

Die Dichtungsringe 41 bis 43 sind so angeordnet, daß immer eine einwandfreie Abdichtung zur Innenwand des Gehäuses 22 besteht. Das heißt, sie sind so angeordnet, daß der an einer Seite jedes Dichtungsringes auftretende Druck bewirkt, daß die Dichtlippen in festem Kontakt mit der Wandung des Gehäuses gepreßt werden. In der Saugstellung gemäß Fig. 5a bewirkt der Druck der Spülflüssigkeit im unteren Teil des Gehäuses 22, daß die Außenkante des unteren Dichtungsrings 43 nach oben gedruckt wird und somit der Dichtungsring eine flachere Form einnimmt. Wird der Dichtungsring 43 in eine flachere Form gedruckt, dann wird hierdurch sein Außen-

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durchmesser größer, wodurch die Dichtungs1ippe in engeren Kontakt gebracht wird mit der Wand des Gehäuses 22. Der Unterdruck am oberen Stutzen 21 bewirkt ebenfalls, daß der untere Dichtungsring 43 dazu tendiert, ei^e flachere Form einzunehmen. Dieser Unterdruck ist jedoch relativ gering, da der Aus 1 a3s tutzen 31 mit Atmospharendruck in Verbindung steht. Man kann sagen, daß oberhalb des unteren Dichtungsrings 43 im wesentlichen Atmospharendruck herrscht. Die Absaugwirkung beeinflußt deshalb die Dichtwirkung des mittleren Dichtungsrings 42 im wesentlichen nicht nachteilig. Sollte dort jedoch ein Leck entstehen, dann ist dies ohne Einfluß, da der obere Dichtungsring 41 zur zusätzlichen Abdichtung beitragt.

In öer in Fig. 5b gezeigten Saugstellung befindet sich der untere Dichtungsring 43 unterhalb des Saugstutzens 23 und die eingeschlossene Flüssigkeit unterhalb dieses Dichtungsrings im unteren Teil des Gehäuses 22 bewirkt, da,ß dieser Dichtungsring in engem Kontakt zur; Genäjse gehalten wird. Die Wirksamkeit der Abdichtung am unteren Dichtungsring ist jedoch beim Spülen nicht von großer Bedeutung, da Leckflüssigkeit unterhalb dieses Dichtjngsrings licht aus dem Gehäuse auszutreten vermag. In dieser Stellung be.findet sich der Saugstutzen 27 unterhalb des mittleren Dichtungsrings 42 und oberhalb des oberen Dichtungsrings 41 und ist damit nach Atmosphäre abgeschlossen. In Bezug auf diesen Stutzen 27 weisen diese Dichtungsringe 41 und 42 mit konvexen Oberflächen gegen diesen Stutzen, so daß der Unterdruck in der zwischen den beiden Dichtungsringen definierten Kanmer bewirkt, daß die be~- dfi Dichtungsringe so deformiert werden, da; sie in eⁿ-](.'■; 'J'takt "lit de.'n Gehäuse 22 gonalten werJen.

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in der neutralen Stellung gemäß Fig. 5c weist die Abs augleitj'iQ 27 ebenfalls keine Verbindung zur Atmosphäre auf Uni ist vielmehr abgedichtet zwischen dem oberen und dem mittleren Dichtungsring 41 und 42, während der untere Dichtungsring oberhalb der Spülflüssigkeitsleitung 28 verlauft, wodurch dieser Ring abdichtend wirkt in der gleichen Wene ■jie b e i ^ Sajgbetrieb.

- ■■. zugbetrieb bringt der Benutzer die Spitze des Ro h r ;■ >. es 6 an das zu entfernende Material heran, das da-■ ■v:h 2u dieser Spitze gesaugt wird. Das Material wird so-J:; · η c -< r c h die S a u g b ο h r u η g 10 in die entsprechende Bohrung ;-; Donpglrohres 3 gesaugt. Zum Spülen druckt der Benutzer ■'':·" I e^fl': i 1 s t u c 'κ 2 3 ganz nach unten, wodurch die S D ü 1 f 1 u s "."■;..-■-i ; .tυs der Spitze des Rοhrstückes 6 austritt. Bei dieser Spu 1 f lussigkeit kann es sich beispielsweise um eine J^-- c_ 1 3 1 ο s -:^;1 g handeln, die sich in einem aufgehängten Beutel ·:"■>"'- ;fMn;ipt, Das in Stellung bringen der Spitze des Rohrstjcks 6 kann in einigen Umständen erleichtert werden, i-'"K'" der ■, t"t i ] k : r Der 40 nur bis zur Neutralstell ..^g g-ί''ϊ'⁵

wird, so da3 weder gesaugt ncch gespult

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Die Spul- und Absaugvorrichtung kann auch dazu verwendet werden, Material, wie beispielsweise Mull aufzupicken cJer an eine bestimmte Stelle zu bringen. Zu diesem Zweck wird die Vorrichtung in de^ri Saugbetrieb gebracht und die Spitze des Rohrstücks wird in Kontakt gebracht mit dem zu transferierenden Material, wodurch dieses vom Rohrstuck angezogen wird. Das Material kann somit an eine neue Stelle verbracht wenden. Ist das Material an die gewünschte Stelle gebracht worden, dann .vird das Ventilstuck d2 nach unten^

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gedruckt, so daß die Vorrichtung in den Spülbetrieb übergeht, wodurch das am vorderen Ende des Rohrstücks 6 befindliche Material durch den Druck der Spülflüssigkeit freigelassen wird. Geringfügige Verstopfungen, die beim Saugbetrieb auftreten können, können beseitigt werden durch übergang in den Spülbetrieb, womit die Verstopfungen aus dem Rohrstück 6 herausgedrückt werden.

Da der Auslaßstutzen und das Rohrstück 6 jeweils nur eine Bohrung aufweisen, sind diese kleiner als bei den bekannten Vorrichtungen mit zwei Bohrungen, wodurch die Vorrichtung leichter handhabbar ist und gut auch an kleine Stellen geführt werden kann.

Das Ventil ist natürlich auch für ancere Anwendungszwecke geeignet und nicht auf die Anwendung bei einer Saug- und Spülvorrichtung beschrankt. Eine vom Ausfuhrungsbeispiel unterschiedliche Anzahl und Anordnung der Ein- und Auslaßanschlüsse und der Dichtungsringe ist möglich.

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Claims

Ansprüche

fl.jVentil mit einem Ventilgehäuse und einem in einer Gehäusebohrung verschiebbaren Ventilstück, mit einer ersten und einer zweiten öffnung, die in Verbindung mit der Gehäusebohrung stehen, wobei in der einen öffnung ein überdruck und in der anderen öffnung ein Unterdruck herrscht, und eine dritte öffnung mit der Gehäusebohrung in Verbindung steht, die je nach Stellung des Ventilstlicks mit der ersten oder der zweiten öffnung verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilstück (23) drei Dichtungsringe (41,42,43) aufweist, welche in Kontakt stehen mit der Wandung der Gehäusebohrung, daß die Dichtungsringe (41,42,43) mindestens eine der ersten oder zweiten öffnung (28,27) von der dritten öffnung (31) abtrennen, daß die Dichtungsringe (41,42,43) im wesentlichen tellerförmig ausgebildet sind und daß der oder die Dichtungsringe (42,43), welche die erste oder die zweite öffnung (28,27) von der dritten öffnung (31) abtrennen, durch den auf sie wirkenden Druck in engen Kontakt mit der Gehäusebohrungswand gedruckt werden.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Gehäusebohrung an einem Ende (26) offen und am anderen Ende (25) verschlossen ist, daß die erste öffnung (28) im Bereich des verschlossenen Endes (25) des Gehäuses (22) und daß die zweite Öffnung (27)

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im Bereich des offenen Endes (26) des Gehäuses (22) angeordnet ist.
3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte öffnung (31) zwischen der ersten und zweiten öffnung (28,27) angeordnet 1st.
4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste öffnung (28) mit der dritten öffnung (31) verbunden ist, wenn das Ventilstück (23) eine Stellung einnimmt, bei der die erste und die dritte öffnung (28,31) beide zwischen dem ersten und zweiten einander benachbarten Dichtringe (43,42) angeordnet sind und daß die zweite öffnung (27) mit der dritten öffnung (31) verbunden ist, wenn das Ventilstück (23) eine Stellung einnimmt, bei welcher die zweite und die dritte öffnung (27,31) beide zwischen dem ersten und dem zweiten Dichtungsring (43,42) angeordnet sind.
5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (27,28,31) und die Dichtungsringe (41,42,43) eine Stellung zueinander einnehmen, bei welcher die dritte öffnung (31) abgetrennt ist von der ersten und der zweiten öffnung (28,27), wobei das Ventilstück (23) eine Stellung einnimmt, bei welcher der erste Dichtungsring (43) zwischen der ersten und der dritten öffnung (28,31), der zweite Dichtungsring (42) zwischen der zweiten Öffnung (27) und der dritten öffnung (31) und der dritte Dichtungsring (41) an der

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an der Seite der zweiten öffnung (27) angeordnet ist, die von der dritten öffnung (31) am weitesten entfernt ist.
6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der dritte Dichtungsring (43,41) an gegenüberliegenden Enden des Venti1 Stücks angeordnet sind und ihre konvexen Seiten gegeneinander weisen.
7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Dichtungsring (43) an demjenigen Ende des Ventilstücks (23) angeordnet ist, welches sich im Bereich der ersten öffnung (28) befindet und daß der zweite Dichtungsring (23) zwischen dem ersten und dem zweiten Dichtungsring (43,41) angeordnet ist und mit seiner konvexen Seite gegen den ersten Dichtungsring (43) wei st.
8. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilstück (27) einen Ventilkörper (40) aufweist, der im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und der zwischen dem ersten und dem zweiten Dichtungsring (43,42) eingeschnürt ist.
9. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Feder (24) aufweist, welche zwischen dem Ventilstück (23) und dem geschlossenen Ende des Gehäuses (22) angeordnet ist.