DE2748143A1 - Ventil - Google Patents

Description

7> Oktober 1977 2748143 D 5589 - iusp

I'esto-Maschinenfabrik Gottlieb Stoll, 7300 Eßlingen/H

Ventil

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ventil mit einem Drehhebel, zwischen dessen der Schließetellun-g und der Offenstellung zugeordneten Stellungen ein Winkel von 90° besteht, und mit einem den Drehhebel und ein von diesem betätigbares Schließglied aufnehmenden Gehäuse, das von einer das betreffende Medium aufnehmenden Ausnehmung durchzogen ist.

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Derartige Ventile sind in Form von AbsperrOrganen mit Kugel- oder Kükenhahn bekannt, bei denen eine 9O°-Drehbewegung zum Offnen bzw. Schließen des Hahn ausreicht. Derartige Schnellschlußventile werden in vielfältiger Weise verwendet. Nachteilig an ihnen ist jedoch, daß Ventilkörper und Ventilsitz zur Vermeidung von Leckage relativ ^enau aufeinander abgestimmt und bearbeitet werden müssen. Da beim Betätigen des Ventils eine Gleitreibung zwischen dem Ventilkörper und seinem Sitz besteht, besitzen derartige Hahnen keine allzu hohe Lebensdauer. Ferner müssen alle Teile solcher Hahnen hinsichtlich ihrer Materialauswahl jeweils auf das betreffende abzusperrende Medium abgestimmt werden.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ventil der eingangs genannten Art zu schaffen, das in einfacherer und kostengünstiger Weise hergestellt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß in der Gehäuseausnehmung ein elastisch zusammenquetschbarer Schlauch vorgesehen, auf den ein als Schließglied ausgebildeter Druckschuh wirkt, der quer zur Schlauchlängsrichtung verschiebbar angetrieben ist und in seiner untersten Stellung ein im wesentlichen vollständiges Verschließen bzw. Abquetschen des Schlauches bewirkt.

Das erfindungsgemäße Ventil ist damit als teilearmes Kleinventil geeignet und kann insbesondere auch für korrondierende

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Medien verwendet werden, da das betreffende Medium praktisch nur mit dem in das Gehäuse eingelegten Schlauch in Berührung kommt. Entsprechend braucht nur dieser aus einem resistenten Kunststoff, beispielsweise Polyu-retan hergestellt sein. Ferner ist die Herstellung wesentlich vereinfacht, da keine Feinbearbeitung von Ventilsitzen u. dgl. notwendig ist und da keinerlei gesonderte Abdichtung vorgesehen sein muß. Es' sind am Ventil bzw. an dessen Teilen insbesondere keine Nachbearbeitungen od. dgl. notwendig. Da aufgrund der Konstruktion auch keine Gleitreibungen vorkommen, ist auch die Lebensdauererwartung des erfindungsgemäßen Ventils wesentlich erhöht, denn es sind praktisch keine Elemente vorhanden, die einem frühzeitigen Verschleiß unterliegei^riirden. Das erfindungsgemäße Ventil kennt somit auch keine Dichtungsprobleme.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung ist das Ventilgehäuse aus zwei Halbschalen hergestellt, zwischen die der Schlauch, der Drehhebel und der Druckschuh eingelegt sind. Dies vereinfacht die Herstellung sehr wesentlich und führt zu einem sehr billigen, einem Wegwerfartikel gleichen Ventil. Da die einzelnen Teile in die Halbschalen einfach eingelegt bzw. eingesteckt werden können, wobei keine Abdichtungen vorgenommen sein müssen, sind bei der Herstellung der Einzelteile auch keine engen Fertigungstoleranzen zu beachten. Alle Teile sind zweckmäßigerweise aus einem vorzugsweise relativ einfachen und billigen Kunststoff aus Spritzguß - oder Spritzteil hergestellt. Das Ventilgehäuse ist dabei vorzugsweise in einer Richtung parallel zur Verschieberichtung des Druck-

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schuhe und zur Längsrichtung des Mediumflusses getrennt, was eine größere Schweißfläche, da die beiden Halbschalen nach dem Zusammenbau an ihrer Trennstelle miteinander ver schweißt werden, und den weiteren Vorteil mit sich bringt, daß auf die Trennfläche beim Absperren keine Kräfte einwirken können. Weitere Vorteile ergeben sich im Zusammenhang mit der Führung von Drehhebel und Druckschuh im Gehäuse.

Die Umsetzung der 90° Drehbewegung des Drehhebels in eine axiale Schiebebewegung des Druckschuhs aus seiner Offenstellung oberhalb des Schlauches in seine den Schlauch abquetschende Schließstellung bzw. umgekehrt kann in vielfältiger Weise erfolgen. Bei einem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß die beiden aneinanderliegenden Flächen von Druckschuh und Drehhebel eine Neigung zur axialen Schiebebewegung besitzen, wobei der Druckschuh axial geführt ist. Je nach der Größe der Neigung der Anlageflächen kann ein mehr oder we niger großer Schließweg bei der 90 Drehbewegung überdrückt werden. Es ist aber auch möglich, diese Umwandlung allein oder zusätzlich über eine Art Schrauben-Gewinde-Verbindung zu schaffen. Dazu besitzt der Drehhebel oder die betreffende Gehäusepartie einen Zapfen und der jeweils andere Teil einen Gewindegang in Form einer zur axialen Verschiebebewegung geneigt gerichteten Nut. Sowohl der Zapfen als auch die Nut können dabei am be treffenden Teil angeformt bzw. eingeformt sein. Ist der Zapfen am Drehhebel angeformt, so ist es zweckmäßig, die Nut in nur eine Halbschale einzuformen, so daß die an der Trennebene ge gebenenfalls vorhandenen Grate nicht stören. Die Nut ist zweckmäßigerweise an ihren beiden Enden in die Horizontale

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umgebogen, so daß die Endstellungen des Drehhebels dadurch festgelegt sind. Durch die beidendig geschlossene Nut ist auch sichergestellt, daß der Drehhebel nach dem Zusammenbau der Einzelteile nicht mehr herausfallen kann.

Es versteht sich, daß zur Erzielung einer geringeren Reibung der Stift auch durch eine Kugel ersetzt v/erden kann und daß die Festlegung der Endstellungen auch rastenartig erfolgen kann. Es ist auch möglich, beide Arten der oben genannten Bewegungsumwandlung vorzusehen und die beiden Bewegungsverhältnisse zu addieren oder zu subtrahieren, wobei es nicht notwendig ist, die Neigung der Anlageflächen und die der Gewindenut gleichzumachen.

In der üehäuseausnehmung is-t zweckmäßigerweise eine bodenseitige, in die Ausnehmung hineinragende Wölbung vorgesehen, die, um eine Abquetschung über den gesamten Querschnitt des Schlauches zu ermöglichen, über den gesamten Durchmesser waagerecht verläuft. Diese bodenseitige Wölbung kommt also dem Druckschuh entgegen und ermöglicht ein einfaches und gutes Absperren des Schlauches. Der Druckschuh kann dabei zweckmäßigerweise leicht ballig ausgebildet sein, welche Fläche etwa der zugewandten Außenfläche des abgequetschten Schlauches entspricht.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert wird.

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Es zeigen: *Λ

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Ventil gemäß einem Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung in Offenstellung,

Pig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II der Fig. 1 und

Pig. 3 einen Schnitt ähnlich der Fig. 2, jedoch in abgesperrter Stellung des Ventils.

Das erfindungsgemäße Ventil 11 ist nach Art eines Schnellschlußventiles aufgebaut, bei dem bereits bei einer 90° Verdrehung seines Betätigungsgliedes 26 eine Absperrung eines Mediumstromes erfolgt. Das Ventil 11 ist dabei für nahezu alle Arten von Medien geeignet, unabhängig davon, ob sie flüssig oder gasförmig sind, und unabhängig davon, ob sie aggressiv sind oder nicht.

Das erfindungsgemäße Ventil 11 besitzt ein Gehäuse 12, das aus zwei Halbschalen 13« 14- zusammengesetzt ist, die in ihren wesentlichen Formen, insbesondere in ihren Umrißformen identisch ausgebildet sind. Die beiden Halbschalen 13* 14-sind aus einem geeigneten, kostengünstigen Kunststoff als Spritzteil oder Spritzgußteil hergestellt. Wie noch zu zeigen sein wird, werden die beiden Halbschalen 13» 14 in gemäß der Zeichnung zusammengebautem Zustand an ihren die Gehäuse-Trennebene 16 bildenden aneinanderliegenden Rändern miteinander verschweißt·

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In zusammengebautem Zustand besitzt das Gehäuse 12 eine durchgehende horizontale Bohrung 17, die parallel zur Trennebene 16 verläuft und durch diese geteilt wird, so daß jede der beiden, im Querschnitt eine Halbkreis!orm besitzenden Bohrungshälften in jeweils einer Halbschale 13, 14 eingeformt ist. Wie insbesondere aus j.ig. 1 ersichtlich ist, besitzt die Bohrung 17 im Bereich der durch die Schnittlinie gekennzeichneten Län-gsmittelebene, also quer zur Trennebene 16, eine bodenseitige, angeforinte Wölbung 18, die in den Bohrungshohlraum hineinragt. Diese Wölbung 18 verläuft in Richtung der Strömung A und entgegengesetzt kuppenartig und besitzt etwa eine Höhe von etwa 1/4 bis der Hälfte des Radius der horizontalen Bohrung 17· Der mit einer bestimmten Breite versehene, ausgeprägte Scheitel dieser Wölbung 18 verläuft horizontal und nimmt eine Länge ein, die dem Durchmesser der Bohrung 17 entspricht.

In diese Bohrung 17 ist ein Schlauch 21 eingesetzt, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Bohrung 17 entspricht. Der Schlauch 21 ist elastisch zusammenquetschbar und besteht deshalb aus einem hierfür geeigneten Kunststoff. In das Gehäuse 12 sind Schläuche 21 aus verschiedenen Materialien, insbesondere Kunststoffen, einsetzbar, je nach dem, für welches Medium das erfindungsgemäße Ventil 11 eingesetzt werden soll. Handelt es sich beispielsweise um ein aggressives Medium, so muß ein entsprechend resistenter Kunststoff für den Schlauch gewählt werden. Die Länge des Schlauches 21 ist vorzugsweise derart gewählt, daß er beidseitig über das Gehäuse 12 ragt,

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so daß an seinen Enden Nippel od. dgl. zum Befestigen der betreffenden Leitungsenden angebracht werden können.

Dei Wölbung 18 im Boden der horizontalen, im unteren Bereich des Gehäuses 12 angeordneten Bohrung 17 gegenüberliegend ist eine senkrecht zur Bohrung 17 verlaufende kreisrunde Ausnehmung 22 vorgesehen, die von oberhalb des Gehäuses 12 zugänglich ist und die in die Bohrung 17 mündet. Auch diese Ausnehmung 22 ist derart angeordnet, daß sie durch die Trennebene 16 des Gehäuses 12 in zwei halbkreisförmige Ausnehmungen unterteilt ist, von denen jeweils eine in einer der Halbschalen 13 und 14 eingeformt ist. In die kreisrunde Ausnehmung 22 ist ein Druckschuh 23, der mit seinem vorderen freien Ende 24 von außen am Schlauch anliegt, und ein Hebel 26 mit seinem Schenkel 27 eingesetzt, der auf den Druckschuh 23 derart wirkt, daß beim Drehen des rechtwinkligen Hebels 26 an seinem Betätigungsschenkel 28 der Druckschuh 23 in Richtung der Ausnehmung 22 zum Schlauch 21 hin bzw. weg verschoben wird.

Der Druckschuh 23 besitzt im Längsschnitt der Pig. 1 gesehen ein etwa dreieckförmig ausgebildetes vorderen Ende 23, dessen mit einer dem Schlauchdurchmesser entsprechenden Breite versehene Druckfläche 29 jedoch, wie sich aus dem Querschnitt der Fig. 2 oder 3 ergibt, ballig geformt ist. Das hintere Ende des Druckschuhs 23 ist mit einer Schrägfläche 31 versehen, die unter einem bestimmten Winkel zur Längsachse der Ausnehmung

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verläuft. An dieser Schrägfläche 31 liegt eine mit derselben Neigung versehene Schrägfläche 32 des Hebelschenkels 27 an. Zu seiner axialen Führung in der Ausnehmung 22 besitzt der Druckschuh 23 eine etwa über seine Länge verlaufende Führungsleiste 23, die in eine senkrechte Nut 34- in der einen Halbschale 14 eingreift. Dadurch ist der Druckschuh 23 unverdrehbar, jedoch in Richtung zum Schlauch 21 hin verschiebbar gehalten.. Am Hebelschenkel 27 ist an einer geeigneten Stelle des Außenumfanges und von diesem abstehend ein Zapfen 36 angeformt, der in eine Schrägnut 37 eingreift, die in die Halbschale 13 eingeformt ist. Die Schrägnut 37 ist nach Art eines Gewindeganges ausgebildet und besitzt eine entsprechende Steigung, wobei sie jedoch lediglich über einen Winkelbereich von 90 und hierbei ausschließlich in der Halbschale 13 verläuft. An ihren Enden ist die Schrägnut 37 in die horizontale Richtung abgebogen, so daß die Endstellungen des Zapfens 36 bzw. des Hebels 26 festgelegt sind. Die Steigung der Schrägnut 37 kann kleiner oder größer als die Schräge der Schrägflächen 31» 32 sein. Die Schrägnut 37 bewirkt, daß der Hebel 26 beim Drehen axial in der Ausnehmung 22 bewegt wird. Damit diese axiale Bewegung mit der Drehbewegung möglich ist, ist der Betätigungsschenkel des Hebels 26 in der in Fig. 1 dargestellten offenen Ausgangsstellung in einem bestimmten Abstand vom oberen Ende des Gehäuses 12 angeordnet.

Die Funktion des Ventils 11 ist folgende: Wird beim Ventil 11 ausgehend von tier in Fig. 1 dargestellten Offenstellung der Hebel 26 gemäß Pfeil B verschwenkt, so bewegt sin der Hebel 26

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aufgrund des Eingriffs seines Zapfens 36 in die Schrägnut 37 und der Druckschuh 23 aufgrund der axialen und der Drehbewegung, im letzteren Fall wegen der aneinanderliegenden Schrägflächen 31» 32 nach unten zum Schlauch 21 hin. Nach einer Drehbewegung von 90° nimmt der Druckschuh 23 die in Fig. 3 dargestellte Schließstellung ein, in der sein vorderes Druckende 24 den Schlauch 21 in dem Bereich zusammengequetscht hat, in dem die Bohrung 17 mit der Wölbung 18 versehen ist. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist die Druckfläche 29 in der V/eise ballig geformt, in der das Zusammenquetschen des Schlauches 21 erfolgt. Da auch der Scheitel 19 der Bohrungswölbung 18 über den ganzen Durchmesser verläuft, ist gewährleistet, daß das Abquetschen des Schlauches 21 optimal erfolgt, d. h., daß die Leitung für das Medium vollkommen gesperrt ist. Wird der Hebel 26 zum Öffnen des Ventils 11 in die entgegengesetzte Richtung gedreht, so bewegt sich dieser zwangsweise (aufgrund von Zapfen 36 und Schrägnut 37) wieder in seine Ausgangsstellung zurück, während der Druckschuh 23 aufgrund der Eigenelastizität des Schlauchs und des dann wieder durchströmenden oder -fließenden Mediums in seine Ausgangslage zurückgedrängt wird. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel überlagern sich mit der Verschiebebewegung des Druckschuhs 23 aufgrund der Drehbewegung des Hebels 26 zwei axiale Schiebebewegungen, nämlich diejenige, die durch die Kombination Zapfen und Schrägnut, und diejenige, die durch die Kombination der beiden Schrägflächen 31, 32 bewirkt wird. Diese Bewegungen können sich theoretisch nicht nur addieren, sondern auch subtrahieren. Es ist deshalb beispielsweise auch möglich, die Schrägnut horizontal zu machen, also den Hebel axial festzulegen, so daß die axiale Verschiebebewegung des

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Druckschuhs 23 ausschließlich durch das Zusammenwirken der Schrägflächen 31» 32 bewirkt wird.

Für die Verschiebebewegung des Hebels 26 kann statt des Zapfens auch eine Kugel zur Verminderung der auftretenden Reibung verwendet werden. Es ist auch möglich, die Schrägnut in den Hebelschenkel 27 einzuarbeiten und den Zapfen entweder an die Halbschale 15 oder 14 anzuforinen oder als Stift durch eine Bohrung in der Iialbschale 13 oder 14 hindurchzustecken und diesen dann lest zuschweißen.

Das erfindungsgemäße Ventil 11 kann in einfacher Weise hergestellt und zusammengebaut v/erden. Alle Einzelteile, wie die beiden Halbschalen 13» 14, der Druckschuh 23 und der Hebel werden aus Kunststoff beispielsweise als Spritzteil oder Spritzgußteil mit den jevieils versehenen Anformungen und Ausnehmungen hergestellt. In eine der Halbschalen 13, 14 wird dann der Schlauch 21, der handelsüblich sein kann, der Druckschuh 23 und der Hebel 26 eingelegt und. dann die andere Halbschale 13 draufgelegt. Die beiden Kalbschalen 13» 14 werden dann längs der Trennebene 16 großflächig miteinander verschweißt. Nach dieser Kentage sind sowohl der Schlauch 21 als auch Druckschuh 23 und Hebel 26 innerhalb des Gehäuses 12 so festgelegt, daß sie nicht herausfallen können. Diese Montage, bei der die Ausnehmungen in einfacher Weise hergestellt werden können und bei der der Drückschuh 23 und/oder Hebel 26 bereits in der einen Halbschale zumindest zur Montage geeignet festgelegt ist bzw. sind, ist auf die vertikale Trennung des Gehäuses

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in die beiden Halbschalen zurückzuführen. Außerdem ergibt sich der Vorteil der großen Schv;eißfläche und der einfachen Herstellung der Werkzeuge für die Spritzg-ußteile und der Spritzgußteile selbst, wobei letzteres ohne Nachbearbeitung erfolgen kann.

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Claims (1)

1. 7. Oktober 1977

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   tfesto-IIaschinenfabrik Gottlieb ötoll, 7300 üßlinr-en / Il

   Ventil

   Ansprüche

   Λ JVentil mit einem Drehhebel, zwischen dessen der Schließstellung und der Offenstellung zugeordneten Stellungen ein Winkel von 90° besteht, und mit einem den Drehhebel und ein von diesem betäti^bares Schließglied aufnehmenden Gehäuse, das von einer das betreffende Medium aufnehmenden Ausnehmung durchzogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Gehäuceausnehmung (17) ein elastisch zusammenquet schbar ei¹ Schlauch (21) vorgesehen ist, auf den ein als Schließclied ausgebildeter Druckschuh (2$) wirkt, der quer zur Schlauchlän^srichtune verschiebbar

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   angetrieben ict und in seiner untersten Stellung ein im wesentlichen vollständiges Verschließen bzw. Abquetschen des Schlauches (21) bewirkt.

   2. Ventil nach -tinc^ruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

   das Ventilgehäuse (12) aus zwei Halbschalen (13, 14) besteht, zwischen die der Schlauch (21), der Drehhebel (26) und der Druckschuh (2Ij) eingelegt sind.

   3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (12) in einer Richtung parallel zur Verschieberichtung des Druckschuhs (2$) und in Längsrichtung des Iiediumflusses getrennt ist.

   4. Ventil nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Halbschalen (13, 14) des Ventilgehäuses (12) miteinander verschweißt sind.

   y. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umsetzung der Drehbewegung des Drehhebels (26) in die geradlinige axiale Schiebebewegung des Druckschuhs (23) die beiden Elemente (23, 26) über parallele zur Verschieberichtung geneigte Gleitilächen (31» 32) aneinanderliegen.

   6. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umwandlung der Drehbewegung des Dreh-

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   hebeis (26) in die geradlinige axiale Schiebebewegung des Druckschutz (23) der Drehhebel (26) oder die zugeordnete Gehäusepartie (14) eine zur Schiebebewegung geneigte 9C° Umfangsnut (37) und der andere Teil einen in die Hut (37) eingreifenden Zapfen (36), Kugel οά. dgl. besitzt.

   7- Ventil nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden Schiebebewegungen überlagern.

   C. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (37) spiralig verläuft.

   9· Ventil nach Anspruch 6 oder S, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Enden der Nut (37) in die horizontale Richtung umgebogen verlaufen.

   10. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (36) an der Gehäusepartie (14) oder am Drehhebel (26) angespritzt ist.

   11. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (36) ein durch das Gehäuse (12) von außen gesteckter, durch Schweißen gehaltener Stift ist.

   12. Ventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei am Drehhebel (26) angeformt ein Zapfen (36) die Umfangsnut (37) in eine der beiden Halbschalen (13» 14) eingeiormt ist.

   13· Ventil nach einem der vorhergehenden üjie^rüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckschuh (23) an mindestens einem

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   Außemimfangsbereich eine in eine Führungsnut (34) einer Halbschale (14) eingreil ende in Richtung der Schiebebewegung verlaufende Führungsleiste (33) besitzt.

   14. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckschuh (23) die gesamte Schlauchbreite bzw. -durchmesser einnimmt.

   15. Ventil nach Anspruch 14, daaurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (24) des Druckschuhs (23) leicht ballig ist.

   16. Ventil nach einen der vorhergehenden .Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dein freien Ende (24) des Druckschuhs (23) gegenüberliegend eine konkave Wölbung (18) in der Gehäuseausnehmung (17) vorgesehen ist, die über den gesamten Schlauchdurchiuesser verläuft.

   17· Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) und die Betätigungsglieder (23, 26) aus Kunststoif-Spritz- oder Spritzgußteilen hergestellt sind.

   18. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (21) aus einem gegenüber den verwendeten Hedien resistenten Lunststof!material hergestellt ist.

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   19· Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (21) das Ventilgehäuse (12) beidendig überragt.

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