DE20209981U1

DE20209981U1 - Ventilanordnung zur Verwendung in Rohrleitungssystemen für strömungsfähige Medien

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Publication number: DE20209981U1
Application number: DE20209981U
Authority: DE
Original assignee: Daume Regelarmaturen GmbH
Current assignee: Daume Regelarmaturen GmbH
Priority date: 2002-06-27
Filing date: 2002-06-27
Publication date: 2002-11-21
Anticipated expiration: 2012-06-28

Description

Ventilanordnung zur Verwendung in Rohrleitungssystemen für Strömungsfähige Medien

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zur Verwendung in Rohrleitungssystemen für strömungsfähige Medien.

Derartige Ventilanordnungen sind allgemein bekannt und dienen beispielsweise als Auf/Zu-Ventile in Rohrleitungssystemen für strömungsfähige Medien.

Durch DIN 3850, S. 19, ist eine Ventilanordnung der betreffenden Art bekannt, die einen Strömungskanal aufweist, der einen ersten Kanalabschnitt aufweist, an dessen in Strömungsrichtung vorderem Ende ein Ventilsitz eines Ventiles mit einem Dichtkörper angeordnet ist, und der einen zweiten Kanalabschnitt aufweist, der in Strömungsrichtung hinter dem Ventil angeordnet ist.

Der Dichtkörper des Ventiles ist zwischen einer Offenstellung, in der der Strömungsweg von dem ersten Kanalabschnitt in den zweiten Kanalabschnitt freigegeben ist, und einer Sperrstellung, in der der Strömungskanal gesperrt ist, hin- und herbewegbar. Der erste Kanalabschnitt ist derart ausgebildet, daß die Strömungsachse im Bereich des Ventilsitzes mit der Strömungsachse im Bereich des in Strömungsrichtung hinteren Endes des ersten Kanalabschnittes einen Winkel bildet. Bei der bekannten Ventilanordnung ist das Ventil 5 zum Einsetzen in eine Rohrleitung vorgesehen, wobei die

Strömungsachse im einlaßseitigen Teil des ersten Kanalabschnittes im wesentlichen mit der Strömungsachse im auslaßseitigen Teil des zweiten Kanalabschnittes zusammenfällt, so daß das Medium vor dem Eintritt in das Ventil und nach dem Austritt aus dem Ventil im wesentlichen entlang derselben Strömungsachse strömt. Bei der bekannten Ventilanordnung verläuft die Strömungsachse im Bereich des Ventilsitzes unter einem rechten Winkel zu der Strömungsachse im einlaßseitigen Teil des ersten Kanalabschnittes bzw. im auslaßseitigen Ende des zweiten Kanalabschnittes, so daß sich der Ventilkörper zwischen seiner Offen- und seiner Sperrstellung entlang einer Achse bewegt, die zu der Strömungsachse der Strömung vor dem Eintritt in die Ventilanordnung bzw. nach dem Austritt aus der Ventilanordnung im wesentlichen senkrecht ist. Zur Schaffung der hierfür erforderlichen Geometrie besteht die bekannte Ventilanordnung aus einem Gußteil.

Ein Nachteil der bekannten Ventilanordnung besteht 0 darin, daß sie aufgrund der komplizierten Geometrie des Gußteiles aufwendig und damit teuer in der Herstellung ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventilanordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art anzugeben, die den Nachteil der bekannten Ventilanordnung nicht aufweist, die also einfacher und damit kostengünstiger herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Lehre gelöst.

0 Die erfindungsgemäße Lehre löst sich von dem Gedanken, die verschiedenen Teile einer Ventilanordnung der betreffenden Art an einem einstückigen Bauteil zu bilden. Ihr liegt vielmehr der Gedanke zugrunde, den ersten Kanalabschnitt in einem ersten Bauteil und den

zweiten Kanalabschnitt in einem zweiten Bauteil zu bilden, wobei das erste Bauteil mit dem zweiten Bauteil verbunden ist. Auf diese Weise sind komplizierte Gußteile nicht mehr erforderlich, so daß die Herstellung der erfindungsgemäßen Ventilanordnung vereinfacht und damit kostengünstiger gestaltet ist.

Beispielsweise können das erste Bauteil und das zweite Bauteil durch dünnwandige Rohre gebildet sein, die nicht nur kostengünstig, sondern darüber hinaus auch leicht sind.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lehre besteht darin, daß zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung beispielsweise kostengünstige Normteile verwendet werden können.

Bestehen das erste und das zweite Bauteil aus dünnwandigen Rohren, so ergibt sich beispielsweise nur eine geringe Wärmeleitung, so daß die erfindungsgemäße Ventilanordnung zur Verwendung im Tieftemperaturbereich geeignet ist.

0 Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lehre besteht darin, daß das erste Bauteil und das zweite Bauteil leicht miteinander verbunden werden können, beispielsweise durch Verschweißen und daß Bauteile mit einer besonders einfachen Geometrie verwendet werden 5 können.

Die erfindungsgemäße Ventilanordnung ist zur Verwendung in beliebigen Rohrleitungssytemen für strömungsfähige Medien geeignet.

Form, Größe und Geometrie des ersten Bauteiles und des zweiten Bauteiles sind in weiten Grenzen wählbar. Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lehre sieht vor, daß das erste Bauteil ein gekrümmtes oder abgewinkeltes Rohrteil ist. Bei dieser Ausführungsform ist das erste Bauteil nach Art eines Krümmers ausgebildet.

Eine Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform sieht vor, daß das Rohrteil einteilig ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Herstellung der erfindungsgemäßen Ventilanordnung weiter vereinfacht und damit kostengünstiger gestaltet.

Falls entsprechend den jeweiligen Anforderungen erforderlich, kann das Rohrteil jedoch auch mehrteilig ausgebildet sein, wobei die Teile des Rohrteils fest miteinander verbunden sind. Bei dieser Ausführungsform lassen sich auch kompliziertere Geometrien des ersten Bauteiles unter Verwendung von Normteilen realisieren.

Zweckmäßigerweise verläuft die Strömungsachse der Strömung in dem in Strömungsrichtung vorderen Teil des ersten Kanalabschnittes etwa rechtwinklig zu der Strömungsachse in dem in Strömungsrichtung hinteren Teil des ersten Kanalabschnittes. Bei dieser Ausführungsform verläuft die Bewegungsachse des Dichtkörpers des Ventiles etwa im rechten Winkel zu der Strömungsachse der Strömung vor dem Eintritt in die Ventilanordnung.

0 Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lehre sieht vor, daß das erste Bauteil in dem zweiten Bauteil aufgenommen ist.

Um auf besonders einfache Weise ein Auf/Zu-Ventil zu realisieren, sieht eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lehre vor, daß das zweite Bauteil ein nach Art eines T-Stückes ausgebildetes Rohrteil ist, das zwei in Verlängerung zueinander liegende Längsschenkel und einen Querschenkel aufweist.

Eine Weiterbildung der vorgenannten Ausführungs-0 form sieht vor, daß das erste Bauteil derart in dem zweiten Bauteil angeordnet ist, daß das in Strömungsrichtung hintere Ende des ersten Kanalabschnittes in einem der Längsschenkel und das in Strömungsrichtung vordere Ende des ersten Kanalabschnittes in dem Quer-

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schenkel des T-Stückes angeordnet ist.

Gemäß einer anderen Weiterbildung ist das zweite Bauteil nach Art eines Kreuzstückes ausgebildet.

Um auf einfache und kostengünstige Weise ein Mehrwegeventil, insbesondere ein Drei-Wege-Ventil zu bilden, ist es bei der vorgenannten Ausführungsform zweckmäßig, daß das erste Bauteil ein nach Art eines T-Stükkes ausgebildetes Rohrteil ist, das zwei in Verlängerung zueinander liegende Längsschenkel und einen Querschenkel aufweist, wobei das in Strömungsrichtung hintere Ende des ersten Kanalabschnittes in dem Querschenkel des T-Stückes gebildet ist und wobei an den freien Enden der Längsschenkel jeweils ein Ventilsitz eines Ventiles gebildet ist.

Bei der vorgenannten Ausführungsform können die Dichtkörper der Ventile unabhängig voneinander zwischen ihrer Offenstellung und ihrer Sperrstellung hin- und herbewegbar sein. Eine zweckmäßige Weiterbildung sieht vor, daß die Dichtkörper der Ventile derart aneinander 0 gekoppelt sind, daß sie gemeinsam zwischen ihrer Offenstellung und ihrer Sperrstellung hin- und herbewegbar sind. Bei dieser Ausführungsform ist zum Betätigen der Ventile lediglich ein einziger Stellantrieb erforderlich, so daß der Aufbau weiter vereinfacht und damit kostengünstiger gestaltet ist.

Bei der vorgenannten Ausführungsform können die Ventile ein Doppelsitzventil bilden, wie dies eine Weiterbildung vorsieht.

Die Ventile können jedoch auch ein Drei-Wege-Ven-0 til bilden, wie dies eine andere Weiterbildung vorsieht.

Bei der vorgenannten Ausführungsform kann das Drei-Wege-Ventil entsprechend den jeweiligen Anforderungen ein Mischventil oder ein Verteilerventil sein,

wie dies Weiterbildungen vorsehen.

Eine andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lehre sieht vor, daß die Strömungsachse an dem in Strömungsachse an dem in Strömungsrichtung vorderen Ende des zweiten Kanalabschnittes zu der Strömungsachse an dem in Strömungsrichtung hinteren Ende des ersten Kanalabschnittes im wesentlichen koaxial ist. Bei dieser Ausführungsform fällt die Strömungsachse der Strömung vor dem Eintritt in die Ventilanordnung mit der Strömungsachse der Strömung nach dem Austritt aus der Ventilanordnung zusammen oder ist zu dieser koaxial, so daß die erfindungsgemäße Ventilanordnung auf besonders einfache Weise in eine bestehende Rohrleitung eingesetzt werden kann.
Eine außerordentlich vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lehre sieht vor, daß die Ventilanordnung wenigstens im Bereich von das strömungsfähige Medium führenden Teilen doppelwandig ausgebildet ist. Diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ventilan-0 Ordnung kann beispielsweise im Tieftemperaturbereich eingesetzt werden, wobei zwischen den Wänden der Ventilanordnung zur Wärmeisolierung ein Vakuum gebildet wird. Darüber hinaus ist diese Ausführungsform als überwachbare Armatur und zum Führen umweltgefährdender 5 strömungsfähiger Medien geeignet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, in der Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung dargestellt sind.
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Es zeigt:

Fig. 1 in geschnittener Seitenansicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung in Sperr-

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Stellung,

Fig. 2 das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 in Offenstellung,

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Stützteil des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 1, Fig. 4 in gleicher Darstellung wie Fig. 1 ein

zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung in einer ersten Ventilstellung,

Fig. 5 in gleicher Darstellung wie Fig. 4 das

Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 in einer zweiten Ventilstellung,

Fig. 6 in gleicher Darstellung wie Fig. 1 ein

drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung in einer

ersten Ventilstellung,

Fig. 7 in gleicher Darstellung wie Fig. 6 das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 in einer zweiten Ventilstellung, Fig. 8 in gleicher Darstellung wie Fig. 6 das

Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 in einer dritten Ventilstellung und

Fig. 9 in gleicher Darstellung wie Fig. 1 ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung.

In den Figuren der Zeichnung sind gleiche bzw. sich entsprechende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung 2 dargestellt, die zur Verwendung in Rohrleitungssystemen für strömungsfähige Medien vorgesehen ist und einen Strömungskanal 4 aufweist, der in Offenstellung der Ventilanordnung in

Richtung eines Pfeiles 6 von dem strömungsfähigen Medium durchströmt ist. Der Strömungskanal weist einen ersten Kanalabschnitt 8 auf, an dessen in Strömungsrichtung vorderen Ende ein Ventilsitz 12 eines Ventiles 14 mit einem Dichtkörper 16 angeordnet ist. Der Strömungskanal 4 weist ferner einen zweiten Kanalabschnitt 18 auf, der in Strömungsrichtung hinter dem Ventil 14 angeordnet ist.

Der Dichtkörper 16 des Ventiles 12 ist mittels eines in der Zeichnung nicht dargestellten Stellantriebes zwischen einer in Fig. 1 dargestellten Sperrstellung, in der der Strömungskanal gegen einen Durchtritt des stromungsfähigen Mediums aus dem ersten Kanalabschnitt 8 in den zweiten Kanalabschnitt 18 gesperrt ist, und einer Offenstellung, in der der Strömungsweg von dem ersten Kanalabschnitt 8 in den zweiten Kanalabschnitt 18 freigegeben ist, hin- und herbewegbar. Der erste Kanalabschnitt 8 ist derart ausgebildet, daß die Strömungsachse 20 im Bereich des Ventilsitzes 12 mit 0 der Strömungsachse 22 im Bereich des in Strömungsrichtung hinteren Endes des ersten Kanalabschnittes 8 einen Winkel von etwa 90° bildet.

Erfindungsgemäß ist der erste Kanalabschnitt 8 in einem ersten Bauteil gebildet, das bei diesem Ausfüh-5 rungsbeispiel ein nach Art eines Krümmers ausgebildetes gekrümmtes Rohrteil 24 aus Metall ist. Der zweite Kanalabschnitt 18 ist erfindungsgemäß in einem zweiten Bauteil gebildet, das bei diesem Ausführungsbeispiel ein nach Art eines T-Stückes ausgebildetes Rohrteil 26 0 aus Metall ist, das zwei in Verlängerung zueinander liegende Längsschenkel 28, 30 und einen Querschenkel aufweist. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist das Rohrteil 24 in dem Rohrteil 26 aufgenommen und fest mit diesem verbunden, beispielsweise verschweißt.

Das Rohrteil 26 bildet ein Gehäuse der Ventilanordnung 2 und ist doppelwandig ausgebildet, wobei die Doppelwandung 34, 36 sämtliche strömungsführenden Bauteile der Ventilanordnung 2 umgibt. Ein zwischen den Wandungen 34, 36 der Doppelwandung gebildeter Raum 38 kann beispielsweise zur Vakuumisolierung der Ventilanordnung 2 oder zur Leckageüberwachung eingesetzt werden.

Da die erfindungsgemäße Ventilanordnung 2 im wesentlichen aus dem als Krümmer ausgebildeten Rohrteil 24 und dem als T-Stück ausgebildeten Rohrteil 26 besteht, ist sie besonders einfach im Aufbau und damit kostengünstig herstellbar.

Fig. 2 zeigt die Ventilanordnung 2 gemäß Fig. 1 in ihrer Offenstellung, in der der nicht dargestellte Stellantrieb den Dichtkörper 16 in Fig. 1 nach oben bewegt hat. In dieser Offenstellung tritt das strömungsfähige Medium in Richtung des Pfeiles 6 in die Ventilanordnung 2 ein und durchströmt den in dem Rohr-0 teil 24 gebildeten ersten Kanalabschnitt bis zu dem Ventilsitz 12. Von dort aus strömt das strömungsfähige Medium durch Durchlaßöffnungen 40, die in einem Stützteil 42 gebildet sind, mit denen sich das Rohrteil 24 an einer Innenwandung des Rohrteiles 26 abstützt, zu dem zweiten Kanalabschnitt 18.

Fig. 3 zeigt eine Ansicht von oben auf das Stützteil 42.

In Fig. 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung 2 dargestellt, 0 das sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 zunächst dadurch unterscheidet, daß das Rohrteil 26 bei diesem Ausführungsbeispiel nach Art eines Kreuzstückes ausgebildet ist. Das Rohrteil 24 ist bei diesem Ausführungsbeispiel nach Art eines T-Stückes ausgebildet,

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das zwei in Verlängerung zueinander liegende Längsschenkel 44, 46 sowie einen Querschenkel 48 aufweist, wobei das in Strömungsrichtung hintere Ende des ersten Kanalabschnittes 8 in dem Querschenkel 48 gebildet ist und wobei an den freien Enden der Längsschenkel 44, jeweils ein Ventilsitz 50 bzw. 52 eines Ventiles 54 bzw. 56 gebildet ist. Die Ventile 54, 56 weisen Dichtkörper 58, 60 auf, die mittels einer Stange 62 derart aneinander gekoppelt sind, daß sie gemeinsam zwischen ihrer Offen- bzw. ihrer Sperrstellung hin- und herbewegbar sind.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, bildet die Ventilanordnung 2 bei diesem Ausführungsbeispiel ein Verteilerventil .

Fig. 4 zeigt die Ventilanordnung 2 in einer ersten Ventilstellung, während Fig. 5 die Ventilanordnung in einer zweiten Ventilstellung zeigt.

In Fig. 6 ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung 2 dargestellt, 0 das sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 dadurch unterscheidet, daß die Ventilanordnung 2 ein Mischventil bildet.

Die Fig. 6 bis 8 zeigen die Ventilanordnung 2 in verschiedenen VentilStellungen.

5 In Fig. 9 ist ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung 2 dargestellt, das sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 dadurch unterscheidet, daß die Ventile 44, 46 ein Doppelsitzventil bilden.

Claims

1. Ventilanordnung zur Verwendung in Rohrleitungssystemen für strömungsfähige Medien,
mit einem Strömungskanal, der einen ersten Kanalabschnitt aufweist, an dessen in Strömungsrichtung vorderen Ende ein Ventilsitz eines Ventiles mit einem Dichtkörper angeordnet ist, und einen zweiten Kanalabschnitt aufweist, der in Strömungsrichtung hinter dem Ventil angeordnet ist,
wobei der Dichtkörper des Ventiles zwischen einer Offenstellung, in der der Strömungsweg von dem ersten Kanalabschnitt in den zweiten Kanalabschnitt freigegeben ist, und einer Sperrstellung, in der der Strömungskanal gesperrt ist, hin- und herbewegbar ist,
wobei der erste Kanalabschnitt derart ausgebildet ist, daß die Strömungsachse im Bereich des Ventilsitzes mit der Strömungsachse im Bereich des in Strömungsrichtung hinteren Endes des ersten Kanalabschnittes einen Winkel bildet,
dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Kanalabschnitt (8) in einem ersten Bauteil gebildet ist und daß der zweite Kanalabschnitt (18) in einem zweiten Bauteil gebildet ist, wobei das erste Bauteil mit dem zweiten Bauteil verbunden ist.

2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bauteil ein gekrümmtes oder abgewinkeltes Rohrteil (24) ist.

3. Ventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrteil (24) einteilig ausgebildet ist.

4. Ventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrteil (24) mehrteilig ausgebildet ist, wobei die Teile des Rohrteiles (24) fest miteinander verbunden sind.

5. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsachse (20) der Strömung in dem in Strömungsrichtung vorderen Teil des ersten Kanalabschnittes (8) etwa rechtwinklig zu der Strömungsachse (22) in dem in Strömungsrichtung hinteren Teil des ersten Kanalabschnittes (8) verläuft.

6. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bauteil in dem zweiten Bauteil aufgenommen ist.

7. Ventilanordnung nach Anspruch 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Bauteil ein nach Art eines T-Stückes ausgebildetes Rohrteil (26) ist, das zwei in Verlängerung zueinander liegende Längsschenkel (28, 30) und einen Querschenkel (32) aufweist.

8. Ventilanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bauteil derart in dem zweiten Bauteil angeordnet ist, daß das in Strömungsrichtung hintere Ende des ersten Kanalabschnittes (8) in einem der Längsschenkel (28) und das in Strömungsrichtung vordere Ende des ersten Kanalabschnittes (8) in dem Querschenkel (32) des T-Stückes angeordnet ist.

9. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Bauteil nach Art eines Kreuzstückes ausgebildet ist.

10. Ventilanordnung nach Anspruch 6 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bauteil (24) ein nach Art eines T-Stückes ausgebildetes Rohrteil ist, das zwei in Verlängerung zueinander liegende Längsschenkel (44, 46) und einen Querschenkel (48) aufweist, wobei das in Strömungsrichtung hintere Ende des ersten Kanalabschnittes (8) in dem Querschenkel (48) des T-Stückes gebildet ist und wobei an den freien Enden der Längsschenkel (44, 46) jeweils ein Ventilsitz (50, 52) eines Ventiles (54, 56) gebildet ist.

11. Ventilanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkörper (58, 60) der Ventile (54, 56) derart aneinander gekoppelt sind, daß sie gemeinsam zwischen ihrer Offenstellung und ihrer Sperrstellung hin- und herbewegbar sind.

12. Ventilanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (54, 56) ein Doppelsitzventil bilden.

13. Ventilanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile ein Drei-Wege-Ventil bilden.

14. Ventilanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Drei-Wege-Ventil ein Mischventil ist. 15. Ventilanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Drei-Wege-Ventil ein Verteilerventil ist.

16. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsachse an dem in Strömungsrichtung vorderen Ende des zweiten Kanalabschnittes (18) zu der Strömungsachse an dem in Strömungsrichtung hinteren Ende des ersten Kanalabschnittes (8) im wesentlichen koaxial ist.

17. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung wenigstens im Bereich von das strömungsfähige Medium führenden Bauteilen doppelwandig ausgebildet ist.