DE9320801U1 - Doppelsitzventil - Google Patents
DoppelsitzventilInfo
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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
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Description
165V86 20.10.94 Doppelsitzventil
Die Neuerung betrifft ein Doppelsitzventil mit zwei seriell angeordneten, relativ zueinander bewegbaren
Schließgliedern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein Doppelsitzventil der einleitend gekennzeichneten Gattung ist sowohl aus der WO 93/16306 als auch aus der
WO 93/16307 bekannt. Beiden Druckschriften ist zu entnehmen, daß eine als Hohlstange ausgebildete
Ventilstange eines zweiten Schließgliedes in einen Innenraum eines ersten Gehäuses verschieblich eingreift,
wobei letzteres mit einem von der Hohlstange durchdrungenen zweiten Ventilgehäuseteil verbunden ist.
Diese Ausgestaltungen der bekannten Doppelsitzventile sind im Durchdringungsbereich der Hohlstange aseptischen
Anforderungen gewachsen, da die Hohlstange nicht in die
Umgebung des Ventils, sondern in den vorgenannten Innenraum des ersten Gehäuses verschieblich ausmündet.
Letzterer kann jederzeit in einem aseptisch einwandfreien Zustand gehalten werden, so daß eine Verschlep_
pung von Keimen aus ihm über die relativ große Dichtung der Hohlstangendurchfuhrung in das zweite Ventilgehäuseteil
in aller Regel ausgeschlossen ist. Dichtungen dieser Art sind im Hinblick auf die Erfüllung aseptischer
Anforderungen ansich außerordentlich problematisch; sie werden daher im allgemeinen nur dort verwendet,
wo Bedingungen vorliegen, die jenen vergleichbar sind, die bei den vorgenannten Ausgestaltungen der
bekannten Doppelsitzventile vorliegen.
Im übrigen werden zur Erfüllung aseptischer Anforderungen Ventilstangenabdichtungen bevorzugt, bei denen die
aus dem Ventilgehäuse herausgeführte Ventilstange über
einen Faltenbalg abgedichtet wird. Eine diesbezügliche Lösung ist beispielsweise aus der DE 32 15 799 C2
5 bekannt.
Die vorliegende Neuerung hat sich die Aufgabe gestellt, auch jene Ausgestaltungen der Doppelsitzventile der einleitend
gekennzeichneten Gattung, bei denen die Hohlstange des zweiten Schließgliedes unmittelbar aus dem
zweiten Ventilgehäuseteil in die Umgebung herausgeführt
ist, so weiterzuentwickeln, daß auch bei diesen unter
Aufrechterhaltung ihrer Prinzipvorzüge eine aseptische
Betriebsweise zumindest im Bereich des zweiten Ventilgehäuseteils gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird durch Anwendung der Kennzeichenmerkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
des vorgeschlagenen Doppelsitzventils sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der die Ventilstangendurchführung überbrückende Faltenbalg
macht zum einen die Stangendichtung überflüssig, zum anderen bildet er mit seiner Umfangsflache eine
Begrenzungsfläche für den erweiterten Leckagehohlraum.
In dieser Konfiguration ist sein Einsatz neu, wobei
hervorzuheben ist, daß am Faltenbalg gegebenenfalls infolge Beschädigung auftretende Leckagen über die bei
derartigen Ventilen in jedem Falle zwischen dem Leckagehohlraum und der Umgebung gegebene Verbindung
unmittelbar in Erscheinung treten. Im übrigen erfüllt der durch den Faltenbalg überwiegend gebildete Leckagehohlraum
uneingeschränkt jene Funktionen, die ihm bei den bekannten Doppelsitzventilen gemäß den vorgenannten
Druckschriften zufallen. Insbesondere die als vorteilhaft
erkannte signifikante Vergrößerung des Leckagehohlraumes ist durch die Verwendung eines Faltenbalges
nicht eingeschränkt.
Die gehäuseseitige Befestigung des Faltenbalges wird in vorteilhafter Weise dadurch realisiert, daß dieser an
seinem ventilgehäuseseitigen Ende mit einem Anschlußflansch versehen ist, der formschlüssig dichtend in
einer komplementären Sitzfläche des zugeordneten
Ventilgehäuseteils Aufnahme findet. Begünstigt wird diese Aufnahmemöglichkeit durch die mit der vorgeschlagenen
Ventilausgestaltung sehr einfach hu realisierende
durchmessergroße Ausbildung des Faltenbalges.
Des weiteren läßt sich der Faltenbalg bei Einwirkung von Strömungs- und Druckkräften dadurch stabilisieren, daß
am Schließglied ein Stützrohr vorgesehen ist, das wenigstens in einen Teilbereich des Faltenbalges innenseits
stützend eingreift.
Eine durchgängige Ausgestaltung des Verbindungsweges mit
dem auf Nenndurchtrittsquerschnitt des Ventils erweiterten Durchtrittsquerschnitt und ein umgebungsseitiger An-Schluß
an diesen Verbindungsweg mit entsprechend große Abmessungen ist ohne weiteres möglich, wenn das ventilgehäuseseitige
offene Ende des Faltenbalges mit einem Innenraum eines ersten Gehäuses verbunden ist, welches
sich an der Seite der Durchführung der Ventilstange des ersten Schließgliedes durch das zugeordnete Ventilgehäuseteil
an dieses anschließt. Durch Verwendung des ersten Gehäuses kann das vorgenannte Anschlußproblem auf
außerordentlich vorteilhafte und einfache Weise gelöst
werden, da nunmehr der Anschluß ortsfest ausgebildet ist.
Über die innenseits des Faltenbalges mit dem zweiten Schließglied starr verbundene innere Hohlstange bietet
sich eine Lagerungs- und Führungsmöglichkeit für dieses Schließglied, und zwar auf der Ventilstange des anderen
Schließgliedes, wobei diese über einen Ventilantrieb unabhängig
angetrieben wird.
Falls bei dem vorgeschlagenen Doppelsitzventil, wie dies eine andere Ausgestaltung vorsieht, die innere Hohlstange
bis in einen Ventilantrieb verlängert ist, ist
"V
eine umfassende Sitzreinigung aller Sitzbereiche des Doppelsitzventils gegeben, sofern der Ventilantrieb die
Fähigkeit zur Erzeugung der jeweils erforderlichen Teiloffenstellung seiner Schließglieder besitzt.
Die vorgeschlagene Faltenbalglösung bietet auch die Möglichkeit,
eine Feder aufzunehmen, über die sich die innere Hohlstange in Öffnungsrichtung des Ventils an der
Ventilstange des ersten Schließgliedes oder am zweiten Ventilgehäuseteil abstützt. Durch diese Ausgestaltung
kann der Antrieb des Ventils vereinfacht werden.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Neuerung sind in
der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden kurz erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen halbseitigen Mittelschnitt durch eine erste grundsätzliche Ausführungsform des Doppelsitzventils
gemäß der Neuerung, wobei beide Schließglieder axial dichtend ausgebildet sind, die
innere Hohlstange aus dem ersten Gehäuse herausgeführt ist und der Leckagehohlraum zusätzlich
über ein mit dem unabhängig angetriebenen ersten Schließglied verbundenes, durch das benachbarte
erste Ventilgehäuseteil hindurch- und aus diesem herausgeführtes Rohr mit der Umgebung des
Ventils verbunden ist;
Fig. 2 einen ebensolchen Mittelschnitt durch das Doppelsitzventils gemäß Figur 1, wobei im
Unterschied zu letzterem beide Schließglieder
radial dichtend ausgeführt sind und
Fig. 3 einen Mittelschnitt durch das vorgeschlagene Doppelsitzventil in einer zweiten grundsätzliehen
Ausgestaltung ohne das bei der Ausfüh
rungsform gemäß Figur 1 am ersten Schließglied ausgebildete, den Leckagehohlraum mit der
Umgebung verbindende Rohr und mit einer durch einen sich am zweiten Schließglied fortsetzenden
Faltenbalg gegebenen Verbindung zwischen dem Leckagehohlraum und dem Ablaufgehäuse, wobei die
innere Hohlstange aus letzterem in das zu dem
Ventilantrieb führende Laternengehäuse herausgeführt
ist.
Ein Ventilgehäuse 1 (Fig. 1) besteht aus einem ersten und einem zweiten Ventilgehäuseteil 1a bzw. 1b mit den
zugeordneten Anschlußstutzen 1c bzw. 1d (Fig.2). An das
zweite Ventilgehäuseteil 1b schließt sich oberhalb ein erstes Gehäuse 4 mit einem Innenraum 4a und ein letzteren
mit der Umgebung des Ventils verbindendes Anschlußrohr 4b an. Im Verbindungsbereich des ersten und des
zweiten Ventilgehäuseteils 1a bzw. 1b ist ein Sitzring angeordnet, der über seine erste Sitzfläche 2a in Verbindung
mit einem kleineren, ersten Schließglied 5 und seine zweite Sitzfläche 2b in Verbindung mit einem
größeren, zweiten Schließglied 6 den Sitzbereich des Doppelsitzventils bildet. Die Schließglieder 5 und 6
sind im vorliegenden Falle axial dichtend ausgebildet.
Oberhalb des ersten Gehäuses 4 ist über das Laternengehäuse 17 eine Verbindung zu einem nicht dargestellten
Ventilantrieb vorgesehen. Das erste Schließglied 5 weist eine Ventilstange 5a auf, die durch das erste Gehäuse 4
hindurchgreift und bis in den Ventilantrieb geführt ist.
Das zweite Schließglied 6 setzt sich nach oben in einem Faltenbalg 6h fort, der im Verbindungsbereich zwischen
dem zweiten Ventilgehäuseteil 1b und dem ersten Gehäuse 4 endet und dort über einen Anschlußflansch 6i, formschlüssig
dichtend, in einer komplementären Sitzfläche im zweiten Ventilgehäuseteil 1b eingespannt ist. Verbindungsmittel
10 verbinden jeweils die einzelnen Gehäuseteile miteinander.
Innerhalb des ringzylindrisch ausgebildeten Schließgliedes 6 ist eine über Stege Sc mit diesem starr verbundene
innere Hohlstange 6b vorgesehen, in der die Ventilstange 5a für das erste Schließglied 5 angeordnet und
ggf. geführt ist. Die innere Hohlstange 6b ist einerseits nach oben durch das erste Gehäuse 4 hindurch- und
aus diesem herausgeführt und andererseits endet sie in
einem Leckagehohlraum 3, der zwischen den Schließgliedern 5,6 sowohl in deren Schließ- wie auch in deren
Offenstellung gebildet wird. Sie begrenzt innenseits
zusammen mit der Ventilstange 5a einen Ringspalt 6e, über welchen dem Leckagehohlraum 3 Reinigungsmittel aus
der Umgebung des Ventils über einen Anschluß 12 (Figur 2) zugeführt werden kann. Am Austritt des .Ringspaltes 6e
in den Leckagehohlraum 3 ist ein Düseneinsatz 9 vorgesehen, der in der inneren Hohlstange 6b form- schlüssig
befestigt ist und der zwei Funktionen erfüllt, nämlich die einer Führung für die Ventilstange 5a innerhalb der
inneren Hohlstange 6b und die einer Spritzdüse für das gegebenenfalls in den Ringspalt 6e zwischen Ventilstange
5a und innerer Hohlstange 6b eingeleitete Reinigungsmittel. Zwischen dem Faltenbalg 6h und der inneren
Hohlstange 6b ist ein vom Leckagehohlraum 3 zum Innenraum 4a des ersten Gehäuses 4 führender Teil 6d eines
Verbindungsweg 15 vorgesehen, dessen Durchtrittsquerschnitt Q durchgängig so nah wie möglich an den
Nenndurchtrittsquerschnitt N des Doppelsitzventils herangeführt ist.
Das axial dichtende erste Schließglied 5 ist mit einem axialen Dichtungsmittel 7 ausgestattet, das mit der ersten
Sitzfläche 2a zusammenwirkt; im zweiten Schließglied 6 ist ein axiales Dichtungsmittel 8 vorgesehen,
das mit der zweiten Sitzfläche 2b korrespondiert. Ein im stirnseitigen Bereich des zweiten Schließgliedes 6 angeordnetes
weiteres axiales Dichtungsmittel 16 bewirkt
während der Öffnungsbewegung und in der Offenstellung
des Doppelsitzventils, wenn das unabhängig angetriebene erste Schließglied 5 in diesem Dichtungsbereich am
zweiten Schließglied 6 zur Anlage gekommen ist, eine Abdichtung des Leckagehohlraumes 3 gegenüber dem Innenraum
des zweiten Ventilgehäuses 1b.
Das erste Schließglied 5 weist an seiner Unterseite ein Rohr 5b auf, das durch das erste Ventilgehäuseteil 1a
hindurch- und aus diesem nach unten herausgeführt ist und dessen Ablaufbohrung 5d über Verbindungsöffnungen 5c
mit dem Leckagehohlraum 3 verbunden ist. Am Rohr 5b ist außenseits ein Druckausgleichskolben 5e ausgebildet, der
das erste Schließglied 5 nach außen hin von Kräften freistellt.
Figur 2 zeigt das Doppelsitzventils gemäß Figur 1 in einer abgewandelten Ausführungsform, bei der die Schließglieder
5,6 über radiale Dichtungsmittel 7* bzw. 8* in einer gemeinsamen zylindrischen Sitzfläche 2c dichtend
Aufnahme finden. Im übrigen entspricht der Aufbau des Doppelsitzventils jenem gemäß Figur 1.
Das Doppelsitzventil in einer zweiten grundsätzlichen
Ausführungsform (Figur 3) ist in einer Einbaulage gezeigt,
in der die beiden zum Ventilantrieb führenden Ventilstangen 5a, 6b senkrecht nach unten orientiert
sind. Während das zweite Ventilgehäuseteil 1b über einen Anschluß stutzen 1d beispielsweise mit einer nicht
dargestellten Rohrleitung verbunden ist, ist das erste 1a in der hier gezeigten Ventilanordnung als Tankboden
ausgebildet. Das Doppelsitzventil fungiert somit in dem hier vorliegenden Anwendungsfall als Tankauslaufventil;
für andere Anwendungsfälle ist auch eine um 180 Grad
gedrehte Einbaulage ohne weiteres möglich. An das zweite
Ventilgehäuseteil 1b schließt sich unterhalb das Ablaufgehäuse 4 mit dem Innenraum 4a und diesen mit der
Umgebung des Ventils verbindende Anschlußrohr 4b an. Die Schließglieder 5 und 6 sind im vorliegenden Falle,
ebenso wie bei der Ausführungsform gemäß Figur 1, axial
dichtend ausgebildet und begrenzen zwischen sich den Leckagehohlraum 3. Im übrigen entspricht der Aufbau des
Doppelsitzventils im wesentlichen jenem gemäß Figur 1.
Das größere Schließglied 6 setzt sich in einem Faltenbalg 6h fort, der auf der Seite der Durchführung der
Ventilstange 5a durch das zweite Ventilgehäuseteil 1b mit diesem verbunden ist. In der linksseitigen Darstellung
der Figur 3 ist der Faltenbalg 6h mit einem für ein axiales Schließglied größtmöglichen Innendurchmesser
ausgebildet. In der rechtsseitigen Darstellung ist er im Anschluß an ein von ihm mit erweitertem Querschnitt
gebildetes Speichervolumen auf einen kleineren Durchmesser verjüngt.
Hinsichtlich der weiteren endseitigen Ausgestaltung der inneren Hohlstange 8b (Figuren 1 bis 3) existieren drei
Möglichkeiten:
1. Die innere Hohlstange 6b endet, wie dargestellt, oberhalb eines Gehäuseverschlußteiles 4c innerhalb
des Laternengehäuses 17, welches die Verbindung zum Ventilantrieb herstellt. Sie ist dort mit dem
Anschluß 12 für die externe Zufuhr eines Reinigungsmittels ausgestattet.
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2. Die innere Hohlstange 6b ist mit dem vorstehend unter Punkt 1) erwähnten Anschluß 12 versehen und darüber
hinaus bis in den Ventilantrieb verlängert. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, bei geeigneter
Ausbildung des Ventilantriebes das größere Schließglied 6 in ein Teiloffenstellung zu überführen zwecks
Durchführung einer Sitzreinigung aus dem zweiten Ventilgehäuseteil 1b.
• ·
·· ··*· 2 1 12 2 1
3. Die innere Hohlstange 6b endet im Bereich des Innenraumes des Faltenbalges 6h. In diesem Falle
übernimmt sie die Führungs- und Lagerungsfunktion für
die Ventilstange 5a, auf der sie sich in öffnungsrichtung des Ventils über eine in den Figuren nicht
dargestellte Feder abstützt. Falls ein Stützrohr 6k vorgesehen ist, ist es angezeigt, im Verbindungsbereich
zwischen letzterem und dem Schließglied 5 eine Drainageöffnung 6m vorzusehen, damit Flüssigkeit
(Reinigungsmittel oder ggf. auch Produkt), die sich zwischen Stützrohr 6k und Faltenbalg 6h ansammeln
kann, abgeleitet werden kann.
Im Rahmen der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele des vorgeschlagenen Doppelsitzventils
ergibt sich jeweils für das zweite Schließglied 6 mit seinem Faltenbalg 6h und der mit dem Schließglied 6
über Stege 6c verbundenen inneren Hohlstange 6b ein Bauteil, welches in dieser Form im Stand der Technik
auf dem Gebiet der Doppelsitzventile kein Vorbild findet. Zum einen ist dieses aus den Teilen 6, 6b, 6c
und 6h bestehende Bauteil, für sich gesehen, neu, zum anderen ist seine funktionale Einbettung in die
Gesamtordnung des vorgeschlagenen Doppelsitzventils ebenfalls neu und ermöglicht erst im Rahmen dieser
Gesamtanordnung besonders vorteilhafte Lösungen der der vorliegenden Neuerung zugrunde liegenden Aufgabe.
Claims (6)
1. Doppelsitzventil mit zwei seriell angeordneten, relativ
zueinander bewegbaren Schließgliedern (5,6), die in der Schließstellung des Ventils das Überströmen von Fluiden
von einem ersten Ventilgehäuseteil (1a) in ein zweites (1b) verhindern, und die sowohl in der Schließ- als
auch in der Offenstellung einen Leckagehohlraum (3) begrenzen, der mit der Umgebung des Ventils verbunden
ist, mit dem unabhängig angetriebenen ersten Schließglied (5), welches bei seiner Öffnungsbewegung an dem
zweiten (6) zur Anlage kommt und dieses gleichfalls in die Offenstellung überführt, mit konzentrisch ineinander
angeordneten Ventilstangen für die Schließglieder (5,6), von denen wenigstens die Ventilstange (5a) des ersten
Schließgliedes (5) durch das dem zweiten Schließglied
(6) benachbarte zweite Ventilgehäuseteil (1b) hindurch- und aus diesem herausgeführt ist, wobei die Ventilstange
des zweiten Schließgliedes (6) hohlzylinderförmig ausgebildet
ist und innenseits einen Teil (6d) eines Verbindungsweges (15) begrenzt, in dem sich der Leckagehohlraum
(3) unmittelbar räumlich fortsetzt und der, beginnend am Leckagehohlraum (3), entweder in einem Teil
seines folgenden weiteren Verlaufs oder durchgängig auf einen Durchtrittsquerschnitt (Q) erweitert und dabei
derart bemessen ist, daß sein Wert (Qmax) so nah wie möglich an jenen des Nenndurchtrittsquerschnittes (N)
des Doppelsitzventils herangeführt ist (Qmax .<. N) oder
diesen nach Möglichkeit übersteigt und der an seinem dem Leckagehohlraum (3) abgewandten Ende eine Öffnung zur
Umgebung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die hohlzylinderförmige Ventilstange des zweiten Schließgliedes
(6) durch einen Faltenbalg (6h) gebildet wird, der einerseits mit dem zweiten Schließglied (6) und
andererseits auf der Seite der Durchführung der Ventil-
stange (5a) durch das zweite Ventilgehäuseteil (1b) mit diesem verbunden ist.
2. Doppelsitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn-
zeichnet, daß der Faltenbalg (6h) an seinem ventilgehauseseitigen
Ende mit einem Anschlußflansch (6i) versehen ist, der formschlüssig dichtend in einer komplementären
Sitzfläche des Ventilgehäuseteils (1b) Aufnahme findet.
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3. Doppelsitzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Schließglied (6) ein Stützrohr
(6k) vorgesehen ist, das wenigstens in einen Teilbereich des Faltenbalges (6h) innenseits stützend ein-5
greift.
4. Doppelsitzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das ventilgehäuseseitige
offene Ende des Faltenbalges (6h) mit einem Innenraum (4a) eines ersten Gehäuses (4) verbunden ist, welches
sich an der Seite der Durchführung der Ventilstange (5a) durch das Ventilgehäuseteil (1b) an dieses anschließt.
5. Doppelsitzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß innenseits des Faltenbalges (6h) eine mit dem Schließglied (6) starr verbundene
innere Hohlstange (6b) vorgesehen ist, die sich in Öffnungsrichtung des Ventils mittelbar an der
Ventilstange (5a) des ersten Schließgliedes (5) abstützt.
6. Doppelsitzventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die innere Hohlstange (6b) bis in den Ventilantrieb hineingeführt ist.
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Doppelsitzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß innenseits des Faltenbalges
(6h) eine mit dem Schließglied (6) starr verbundene innere Hohlstange (6b) vorgesehen ist, die sich in
Öffnungsrichtung des Ventils über eine im Bereich des Faltenbalges angeordnete Feder an der Ventilstange (5a)
des ersten Schließgliedes (5) oder am zweiten Ventilgehäuseteil (1b) abstützt.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE9320801U DE9320801U1 (de) | 1993-09-29 | 1993-10-09 | Doppelsitzventil |
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DE9320801U DE9320801U1 (de) | 1993-09-29 | 1993-10-09 | Doppelsitzventil |
DE4334504 | 1993-10-09 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE9320801U1 true DE9320801U1 (de) | 1995-02-09 |
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DE9320801U Expired - Lifetime DE9320801U1 (de) | 1993-09-29 | 1993-10-09 | Doppelsitzventil |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE9320801U1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001002762A1 (en) * | 1999-07-02 | 2001-01-11 | Alfa Laval Lkm A/S | Double sealing valve |
WO2007059986A1 (de) * | 2005-11-25 | 2007-05-31 | Suedmo Holding Gmbh | Doppelsitzventil |
CN102549321A (zh) * | 2009-10-02 | 2012-07-04 | 阿尔法拉瓦尔股份有限公司 | 防混合阀 |
-
1993
- 1993-10-09 DE DE9320801U patent/DE9320801U1/de not_active Expired - Lifetime
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