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DE69431876T2 - Schaltventil - Google Patents

Schaltventil

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DE69431876T2
DE69431876T2 DE69431876T DE69431876T DE69431876T2 DE 69431876 T2 DE69431876 T2 DE 69431876T2 DE 69431876 T DE69431876 T DE 69431876T DE 69431876 T DE69431876 T DE 69431876T DE 69431876 T2 DE69431876 T2 DE 69431876T2
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Germany
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directional control
valve
valve body
control valve
outlet
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Yoshitada Doi
Yoshihiro Fukano
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SMC Corp
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Description

    TECHNISCHES GEBIET:
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Richtungssteuerventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • STAND DER TECHNIK:
  • Es wird bisher praktiziert, eine Vielzahl von Richtungssteuerventilen in einer bestimmten Richtung anzuordnen und die aneinandergereihten Richtungssteuerventile in zentralisierter Weise zu steuern. Bspw. werden, wie in der JP 60-133 277 gezeigt, Verteilerbasen jeweils mit Richtungssteuerventilen gekoppelt und auf einer länglichen Schiene gehalten, um dadurch die Richtungssteuerventile aneinander zu reihen. Alternativ wird eine Vielzahl von Richtungssteuerventilen direkt an einer langen Schiene angebracht, um in Längsrichtung der Schiene aneinandergereiht zu werden.
  • Wird die Vielzahl von Richtungssteuerventilen über die Verteilerbasen auf der Schiene angeordnet, so werden Zufuhr-, Ausgangs- und Ablassanschlüsse für ein unter Druck stehendes Fluid in unteren Flächen von Ventilkörpern der Richtungssteuerventile an Positionen ausgebildet, an denen sie mit entsprechenden Öffnungen in den Verteilerbasen kommunizieren können. Zur direkten Ausgabe des unter Druck stehenden Fluides von den Richtungssteuerventilen sind Ausgangsanschlüsse in oberen Flächen der Ventilkörper ausgebildet.
  • Ist die Vielzahl von Richtungssteuerventilen direkt auf der Schiene angeordnet, so werden Zufuhr- und Ablassdurchgänge für ein unter Druck stehendes Fluid in den Ventilkörpern ausgebildet, wobei sich die Zufuhr- und Ablassdurchgänge durch die Ventilkörper in der Richtung erstrecken, in der die Ventilkörper aneinander gereiht sind (in Längsrichtung der Schiene). Zufuhr- und Ablassanschlüsse, die jeweils mit den Zufuhr- und Ablassdurchgängen kommunizieren, sind in unteren Flächen der Ventilkörper ausgebildet, und Ausgangsöffnungen sind in oberen Flächen der Ventilkörper ausgebildet.
  • Obwohl die Richtungssteuerventile die gleiche Größe aufweisen, und ihre Ventilkörperbetätigungsmittel einander gleich sind, haben ihre Ventilkörper in Abhängigkeit von der Anordnung der Ausgangsöffnungen etc. bei der über die Verteilerbasen auf der Schiene angeordneten Reihe von Richtungskontrollventilen und bei der direkt auf der Schiene angebrachten Reihe von Richtungskontrollventilen unterschiedliche Strukturen. Dementsprechend muss eine Vielzahl von Typen von Ventilkörpern zur Verfügung gestellt werden, um zu unterschiedlichen Reihen von Richtungssteuerventilen zu passen, was nicht ökonomisch ist.
  • Die vorliegenden Erfindung wurde gemacht, um die oben beschriebenen Schwierigkeiten zu überwinden. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Richtungssteuerventil vorzuschlagen, das einen Ventilkörper aufweist, der es erlaubt, eine Vielzahl solcher Richtungssteuerventile über Verteilerbasen oder direkt auf einer Schiene anzuordnen, um dadurch die Ventilherstellkosten zu reduzieren und auch die Zahl der Teile des Ventils zu reduzieren, um die Ventilinventarkontrolle zu erleichtern.
  • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG:
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Richtungssteuerventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Bei einem Richtungssteuerventil gemäß der vorliegenden Erfindung stehen, wenn ein Ventilkörper auf einer Verteilerbasis angebracht wird, erste Ausgangs- und Ablassöffnungen, die sich zu einer ersten Seitenfläche des Ventilkörpers öffnen, mit entsprechenden Öffnungen in der Verteilerbasis in Verbindung.
  • Wenn gegenüberliegende Enden von Zufuhr- und Ablassdurchgängen und eine zweite Ausgangsöffnung, die in dem Ventilkörper ausgebildet sind und sich durch diesen in der Richtung erstrecken, in der die Richtungssteuerventile aneinandergereiht werden, durch geeignete Mittel verschlossen werden, kann ein unter Druck stehendes Fluid von der Verteilerbasis zugeführt und abgelassen werden.
  • Wenn die erste Ausgangsöffnung durch geeignete Mittel verschlossen wird, kann ein unter Druck stehendes Fluid von der zweiten Ausgangsöffnung, die sich zu einer zweiten Seitenfläche des Ventilkörpers öffnet, ausgegeben werden.
  • Wenn eine Blindplatte an der ersten Seitenfläche des Ventilkörpers über Befestigungsmittel angebracht wird, wird ein Fluiddruck von den Zufuhr- und Ablassdurchgängen in dem Ventilkörper zu den Zufuhr- und Ablassöffnungen zugeführt bzw. abgelassen und aus der zweiten Ausgangsöffnung abgeführt, da die Zufuhr-, ersten Ausgangs- und Ablassöffnungen verschlossen sind.
  • Daher erlaubt es der gleiche Ventilkörper, eine Vielzahl von Richtungssteuerventilen auf einer Schiene entweder über die Verteilerbasen oder direkt aneinander zu reihen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Fig. 1 ist ein Längsschnitt eines Richtungssteuerventils gemäß der vorliegenden Erfindung, das auf einer Verteilerbasis angebracht ist;
  • Fig. 2 ist ein Längsschnitt des Richtungssteuerventils gemäß Fig. 1, wobei daran eine Blindplatte angebracht ist; und
  • Fig. 3 ist ein Längsschnitt des Richtungssteuerventils gemäß Fig. 1, das direkt auf einer Schiene angebracht ist.
  • BESTE AUSFÜHRUNGSWEISE DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wird im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • Fig. 1 zeigt im Längsschnitt ein Richtungssteuerventil 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ein mit dem Richtungssteuerventil 10 über einen Bolzen 2 und ein Kopplungselement 14 gekoppelter solenoidbetätigtes Pilotventil (Steuerventil) 16 und eine mit einer unteren Fläche des Richtungssteuerventils 10 gekoppelte Verteilerbasis 18. Das Richtungssteuerventil 10 kann auf der Verteilerbasis 18 oder direkt auf einer Schiene 20 (vgl. Fig. 3) angebracht werden.
  • Die Verteilerbasis 18 kann eine Vielzahl von Verteilerbasen 18 in Form einer Vielzahl separater Blöcke mit im Wesentlichen der gleichen Form aufweisen, die zu den jeweiligen Richtungssteuerventilen 10 ausgerichtet sind. Die so mit den jeweiligen Richtungssteuerventilen 10 gekoppelten Verteilerbasen 18 werden auf der Schiene 20 gehalten, die lang ist, so dass die Richtungssteuerventile 10 in einer Reihe angeordnet werden. Alternativ können die Richtungssteuerventile 10 in einer Reihe auf einer länglichen einheitlichen Verteilerbasis 18 angebracht werden.
  • Wie in Fig. 2 dargestellt ist, umfasst jedes der Richtungssteuerventile 10 einen Ventilkörper 22 mit einem Zulaufanschluss P, ersten Ablaufanschlüssen A&sub1;, B&sub1; und zweiten Ablaufanschlüssen A&sub2;, B&sub2; (Ventilablaufanschlüsse), die in dem Ventilkörper 14 einander gegenüberliegend ausgebildet sind, Auslaufanschlüsse EA, EB, eine Ventilöffnung 24, die mit dem Zulaufanschluss P, den ersten Ablaufanschlüssen A&sub1;, B&sub1;, den Zulaufanschlüssen A&sub1;, B&sub2; und den Auslaufanschlüssen EA, EB in Verbindung steht und sich axial in dem Ventilkörper 22 erstreckt, und einen Zulaufdurchgang 26 und Auslaufdurchgänge 28a, 28b, die sich durch den Ventilkörper 22 in der Richtung, in der die Richtungssteuerventile 10 aneinandergereiht sind, erstrecken.
  • Der Zulaufanschluss P, die ersten Ablaufanschlüsse A&sub1;, B&sub1; und die Auslaufanschlüsse EA, EB öffnen sich zu einer unteren Fläche (erste Seitenfläche) des Ventilkörpers 22 an entsprechenden Positionen, um mit einer Zulauföffnung 30, Ablauföffnungen 32a, 32b und Auslauföffnungen 34a, 34b in der Verteilerbasis 18 zu kommunizieren. Die zweiten Ablaufanschlüsse A&sub2;, B&sub2; öffnen sich an einer oberen Fläche (zweite Seitenfläche) des Ventilkörpers 22. Der Zulaufdurchgang 26 kommuniziert mit dem Zufuhranschluss P, und die Auslaufdurchgänge 28a, 28b kommunizieren mit den Auslaufanschlüssen EA bzw. EB. Die ersten Ablaufanschlüsse A&sub1;, A&sub2; haben jeweilige Öffnungen mit Innengewinde zur Verwendung als Befestigungen 38 für eine Blindplatte 36 (später beschrieben).
  • Eine in die Ventilöffnung 24 eingesetzte Hülse 40 hat Öffnungen, die individuell mit den oben beschriebenen jeweiligen Anschlüssen kommunizieren. Eine Spulenventil 42, das gleitend in der Hülse 40 angeordnet ist, ist durch eine geeignete Steuerkraft, bspw. einen Steuerfluiddruck, der von dem solenoidbetätigten Steuerventil 16 zugeführt wird, wahlweise in eine erste Position, in welcher der Zulaufanschluss P und die Ablaufanschlüsse A&sub1;, A&sub2; miteinander kommunizieren und in welcher die Ablaufanschlüsse B&sub1;, B&sub2; und der Auslaufanschluss EB miteinander kommunizieren, und unter einer elastischen Kraft einer Rückführfeder 46, die durch einen Halter 44 gehalten wird, in eine zweite Position, in welcher der Zulaufanschluss P und die Ablaufanschlüsse B&sub1;, B&sub2; miteinander kommunizieren und in welcher die Ablaufanschlüsse A&sub1;, A&sub2; und der Auslaufanschluss EA miteinander kommunizieren, bewegbar.
  • Insbesondere wenn das solenoidbetriebene Steuerventil 16 betätigt wird, um den Steuerfluiddruck zuzuführen, wird ein Steuerventil 48 in der durch den Pfeil X angedeuteten Richtung verschoben, wodurch das Spulenventil 42 durch den Druck von dem Steuerventil 48, der die elastische Kraft der Rückführfeder 46 überwindet, in die durch den Pfeil X angedeutete erste Position verschöben wird. Unter normalen Bedingungen wird das Spulenventil 42 durch die Vorspannkraft der Rückführfeder 46 in der durch den Pfeil Y angedeuteten Richtung in die in Fig. 1 gezeigte zweite Position gedrückt.
  • Das Richtungssteuerventil 10 kann ein Drei-Wege-Ventil oder ein Vier-Wege-Ventil aufweisen, und das Spulenventil 42 kann auch unter anderen Kräften als dem Steuerfluiddruck betätigt werden.
  • Die Zulauföffnung 30 und die Auslauföffnungen 34a, 34b in der Verteilerbasis 18 stehen mit einem Zulaufdurchgang 50 bzw. Auslaufdurchgängen 52a, 52b, welche sich durch die Verteilerbasis 11 in der Richtung, in der die Verteilerbasen 11 aneinandergereiht sind, erstrecken, in Verbindung. Die Ablauföffnungen 32a, 32b kommunizieren mit Ablaufanschlüssen 54a bzw. 54b die sich zu einer vorderen Fläche der Verteilerbasis 11 öffnen.
  • Die Blindplatte 36 hat eine Größe, die zwischen einer oberen Fläche der Schiene 20 und einer unteren Fläche des Ventilkörpers 22 angebracht werden kann (vgl. Fig. 3). Wenn die Blindplatte 36 an den Befestigungen 38 in der unteren Fläche des Ventilkörpers 22 durch Befestigungsschrauben 56 befestigt wird, verschließt die Blindplatte 36 den Zulaufanschluss P, die ersten Ablaufanschlüsse A&sub1;, B&sub1; und die Auslaufanschlüsse EA, EB (vgl. Fig. 2). Das Bezugszeichen 58 in Fig. 1 bezeichnet Stopfen, welche die zweiten Ablaufanschlüsse A&sub2;, B&sub2; verschließen. Das Bezugszeichen 60 in den Fig. 2 und 3 bezeichnet Schnellverbindungs- und -löserohrkupplungen, die in den zweiten Ablaufanschlüssen A2, B2 angebracht sind, um Rohre (nicht dargestellt) anzuschließen.
  • Die Betriebsweise und Vorteile des Richtungssteuerventils 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut ist, werden nachfolgend beschrieben. Eine Vielzahl von Richtungssteuerventilen 10 ist in ähnlicher Weise auf den Verteilerbasen, 18 oder der Schiene 20 aneinandergereiht. Es wird jedoch lediglich ein Richtungssteuerventil 10 als installiert beschrieben.
  • Zunächst wird nachfolgend eine Anwendung beschrieben, bei welcher das Richtungssteuerventil 10 mit der Verteilerbasis 18 gekoppelt ist, wie es in Fig. 1 gezeigt ist.
  • Wenn das Richtungssteuerventil 10 auf der Verteilerbasis 18 angebracht ist, kommunizieren der Zulaufanschluss P, die ersten Ablaufanschlüsse A&sub1;, B&sub1; und die Auslaufanschlüsse EA, EB mit der Zulauföffnung 30, den Ablauföffnungen 32a, 32b bzw. den Auslauföffnungen 34a, 34b in der Verteilerbasis 18. Dann werden die gegenüberliegenden Enden des Zulaufdurchgangs 26 und der Auslaufdurchgänge 28a, 28b, die sich durch den Ventilkörper 22 zwischen einer ersten seitlichen Seitenfläche und einer gegenüberliegenden zweiten seitlichen Seitenfläche in der Richtung, in welcher die Ventilkörper 22 aneinander gereiht sind, erstrecken, durch Stopfen (nicht dargestellt) verschlossen, und die zweiten Ablaufanschlüsse A&sub2;, B&sub2; werden durch die entsprechenden Stopfen 58 verschlossen.
  • Ein unter Druck stehendes Fluid wird von einer Druckfluidzufuhr (nicht dargestellt) in den Zulaufdurchgang 50 in der Verteilerbasis 18 eingeführt und dann aus den Auslaufdurchgängen 52a, 52b durch einen Verbindungsdurchgang, der in einem Endblock (nicht dargestellt), welcher mit einem Ende der Verteilerbasis 18 gekoppelt ist, abgelassen.
  • Wenn das Richtungssteuerventil 10 in der zweiten Position (in Fig. 1 gezeigt) ist, fließt das unter Druck stehende Fluid, das in den Zulaufdurchgang 50 in der Verteilerbasis 18 eingeführt wurde, durch den Zulaufdurchgang 26, die Ventilöffnung 24 und den ersten Ablaufanschluss B&sub1; in dem Ventilkörper 22 und tritt aus dem Ablaufanschluss 54b aus, der in der vorderen Fläche der Verteilerbasis 18 ausgebildet ist.
  • Anstelle der zweiten Ablaufanschlüsse A&sub2;, B&sub2; können auch die ersten Ablaufanschlüsse A&sub1;, B&sub1; durch Stopfen verschlossen werden, um es dem unter Druck stehenden Fluid zu erlauben, über die zweiten Ablaufanschlüsse A&sub2;, B&sub2; in dem Ventilkörper 22 abgelassen zu werden.
  • Als nächstes wird eine weitere Anwendung beschrieben, bei der das Richtungssteuerventil 10 direkt auf der Schiene 20 angebracht ist.
  • Wie in Fig. 2 dargestellt ist, wird die Blindplatte 36 an den Befestigungen 38 in dem Ventilkörper 22 durch die Befestigungsschrauben 56 befestigt. Der Zulaufanschluss P, die ersten Ablaufanschlüsse A&sub1;, B&sub1; und die Auslaufanschlüsse EA, EB werden durch eine Innenwandfläche der Blindplatte 36 und die Befestigungsschrauben 56 verschlossen. Dann wird das Richtungssteuerventil 10 direkt durch Befestigungselemente 62, 64 auf der Schiene 20 angebracht, wie es in Fig. 3 gezeigt ist.
  • Ein von einer Druckfluidzufuhr (nicht dargestellt) zugeführtes, unter Druck stehendes Fluid wird in den Zulaufdurchgang 26 in dem Ventilkörper 22 eingeführt und dann von den Auslaufdurchgängen 28a, 28b durch einen Verbindungsdurchgang, der in einem Endblock (nicht dargestellt) ausgebildet ist, abgelassen.
  • Wenn das Richtungssteuerventil 10 in der zweiten Position ist (in Fig. 3 gezeigt), wird das unter Druck stehende Fluid von dem in der oberen Fläche des Ventilkörpers 22 ausgebildeten zweiten Ablaufanschluss B&sub2; durch die Ventilöffnung 24, die mit dem Zulaufdurchgang 26 in Verbindung steht, ausgegeben. Wenn das Richtungssteuerventil 10 in der ersten Position ist, wird das unter Druck stehende Fluid von dem zweiten Ablaufanschluss A&sub2;, der in der oberen Fläche des Ventilkörpers 22 ausgebildet ist, durch die Ventilöffnung 24, welche mit dem Zulaufdurchgang 26 kommuniziert, ausgegeben.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung erlaubt es der gleiche Ventilkörper 22, das Richtungssteuerventil 10 auf der Verteilerbasis 18 oder direkt auf der Schiene 20 anzubringen. Daher kann das Richtungssteuerventil 10 bei einer Vielzahl unterschiedlicher Installationsweisen eingesetzt werden. Daher ist es nicht notwendig, verschiedene Typen von Richtungssteuerventilen mit unterschiedlichem Aufbau zur Verwendung bei unterschiedlichen Installationsweisen bereit zu haben. Die Ventilherstellkosten werden reduziert und auch die Zahl der Teile des Ventils wird reduziert, wodurch die Ventilinventarkontrolle erleichtert.
  • GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT:
  • Das Richtungssteuerventil gemäß der vorliegenden Erfindung dient der Steuerung der Fließrichtung eines unter Druck stehenden Fluides und kann in weitem Maße in einem Fluiddruckkreis oder einer Maschine, einer Komponente, einer Vorrichtung oder dgl., die Fluiddruck verwendet, eingesetzt werden.

Claims (7)

1. Richtungssteuerventil (10) mit einem Zulaufanschluss (P), einem Ablaufanschluss (A1, A2, B1, B2), einem Auslaufanschluss (EA, EB), einem Ventilkörper (22), der eine mit dem Zulauf- (P), Ablauf- (A1, A2, B1, B2) und Auslaufanschluss (EA, EB) in Verbindung stehenden Ventilöffnung (24) aufweist, und einem Ventilglied (42), welches verstellbar im Ventilkörper (22) angeordnet ist, um die Richtung des Flusses eines Druckfluids zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass
der Ventilkörper (22) einen Zulaufdurchgang (26) und einen Auslaufdurchgang (28a, 28b) aufweist, welche sich durch eben diesen, versetzt von der Ventilöffnung (24), zwischen einer ersten lateralen Seitenfläche und einer gegenüberliegenden zweiten lateralen Seitenfläche in einer Richtung, in welcher das Richtungssteuerventil (10) mit anderen gleichartigen Richtungssteuerventilen aneinandergereiht werden kann, erstrecken,
der Zulaufanschluss (P) und der Auslaufanschluss (EA, EB) in einer ersten, unteren Seitenfläche des Ventilkörpers (22) in einer Richtung ausgebildet sind, in welcher das Richtungssteuerventil auf einer Verteilerbasis (18) oder einer Schiene (20) montiert werden kann, und mit dem Zulaufdurchgang (26) bzw. dem Auslaufdurchgang (28a, 28b) sowie der Ventilöffnung (24) in Verbindung stehen,
ein erster Ablaufanschluss (A1, B1) an der ersten unteren Seitenoberfläche des Ventilkörpers (22) in einer Richtung ausgebildet ist, in welcher das Richtungssteuerventil auf einer Verteilerbasis (18) oder einer Schiene (20) montiert werden kann, und mit der Ventilöffnung (24) in Verbindung steht, ein zweiter Ablaufanschluss (A2, B2) in einer zweiten, oberen Seitenfläche des Ventilkörpers (22) in einer gegenüberliegenden Anordnung zur ersten, unteren Seitenfläche angeordnet ist, und mit der Ventilöffnung (24) in Verbindung steht,
Befestigungsmittel (38, 56) in der ersten, unteren Seitenfläche des Ventilkörpers (22), um ein Verschlusselement (36) zum Verschließen des Zulaufanschlusses (P) , des Auslaufanschlusses (EA, EB) und des Ablaufanschlusses (A1, B1) zu befestigen,
wobei jeder der Anschlüsse oder der Durchgänge nach Bedarf verschlossen werden kann, abhängig davon, ob das Richtungssteuerventil in einer Reihe mit gleichartigen Ventilen montiert ist, oder auf einer Verteilerbasis (18) oder einer Schiene (20) montiert ist.
2. Richtungssteuerventil (10) nach Anspruch 1, wobei die Befestigungsmittel (38, 56) eine Öffnung mit Innengewinde im ersten Ablaufanschluss (A1, B1) aufweisen.
3. Richtungssteuerventil (10) nach Anspruch 1 oder 2, auf welchem ein Verschlusselement montiert ist, wobei das Verschlusselement eine Blindplatte (36) aufweist, wobei die Blindplatte (36) eine Größe hat, mit der sie zwischen der ersten Seitenfläche des Ventilkörpers (22) und einer Schiene (20) zum darauf installieren des Richtungssteuerventils montiert werden kann, wobei die Blindplatte (36) abnehmbar auf dem Ventilkörper (22) montiert ist.
4. Richtungssteuerventil (10) nach Anspruch 1, welches auf einer Verteilerbasis (18) montiert ist, wobei die Verteilerbasis (18) einen länglichen einheitlichen Block aufweist.
5. Richtungssteuerventil (10) nach Anspruch 1, welches auf einer Verteilerbasis (18) montiert ist, wobei die Verteilerbasis (18) eine Vielzahl von getrennten, im Wesentlichen gleichförmigen Blöcken zur Ausrichtung mit entsprechenden Richtungssteuerventilen aufweist.
6. Richtungssteuerventil (10) nach Anspruch 3, auf welchem ein Verschlusselement montiert ist, wobei die Blindplatte (36) auf der ersten Seitenfläche des Ventilkörpers (22) montiert ist, und welches außerdem eine Rohrkupplung (60) aufweist, die mit dem zweiten Ablaufanschluss (A2, B2) verbunden ist, welcher in der zweiten Seitenfläche des Ventilkörpers (22) ausgebildet ist.
7. Richtungssteuerventil (10) nach Anspruch 4 oder 5, welches auf eine Verteilerbasis (18) montiert ist, wobei die Verteilerbasis (18) mit der ersten Seitenfläche des Ventilkörpers (22) verbunden ist, und außerdem einen Verschlussstopfen (58) aufweist, der im zweiten Ablaufanschluss (A2, B2) montiert ist, welcher in der zweiten Seitenfläche des Ventilkörpers (22) ausgebildet ist.
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