DE10134002C1

DE10134002C1 - Ventil

Info

Publication number: DE10134002C1
Application number: DE10134002A
Authority: DE
Inventors: Rolf Lachenmayer
Original assignee: Whirlpool Corp
Current assignee: Whirlpool Corp
Priority date: 2001-07-12
Filing date: 2001-07-12
Publication date: 2002-12-19
Anticipated expiration: 2021-07-13

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ventil, insbesondere für ein wasserführendes Haushaltgerät, bei dem das Ventilgehäuse eine Einlassöffnung und zwei Auslassöffnungen aufweist und der Ventilkörper in zwei Drehstellungen einstellbar ist, in denen er die Einlassöffnung wahlweise mit der einen oder anderen Auslassöffnung verbindet. Mit einem besonders ausgebildeten Durchlasskanal in einem hülsenförmigen Ventilkörper wird ein geringer Strömungswiderstand auch für einen mit Flusen, Schmutzteilen und sonstigen Verunreinigungen beladenen Flüssigkeitsstrom erreicht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil mit einem in einem topfartigen Ventilgehäuse mit Deckel drehbar gelagerten Ventilkörper, insbesondere für wasserführende Haushaltgeräte, bei dem das Ventilgehäuse eine Einlassöffnung und zwei Aus lassöffnungen aufweist und der Ventilkörper in zwei Drehstellungen einstellbar ist, in denen er die Einlassöffnung wahlweise mit der einen oder anderen Auslassöffnung verbindet.

Derartige Ventile werden vorzugsweise bei wasserführenden Haushaltgeräten zur Umsteuerung der Spül- oder Waschflotte verwendet, wie die EP 0 240 992 A2 zeigt. Dabei wird mit der Laugenpumpe mittels eines Zweiwege-Umschalt ventils sowohl das Abpumpen als auch das Umpumpen der Flotte in zwei ver schiedenen Strömungskreisen vorgenommen. Der Umpumpvorgang dient dazu, das im Laugenbehälter bzw. in den Absenkbereich derselben abgesunkene Waschmittel über die Wäsche in der Trommel zurückzuführen und so zudem eine schnelle Waschdurchnässung zu erreichen.

Wie die US 5,183,077 A zeigt, ist bei einem Mehrwegeventil mit einem in einem Ventilgehäuse drehbaren Ventilkörper bekannt, den Ventilkörper mit einem Durchgang zu versehen, so dass dieser wahlweise einen Einlass mit einem beliebigen Auslass verbindet. Der Durchgang ist dabei so gestaltet, dass er un abhängig von der Drehstellung des Ventilkörpers stets mit dem Einlass ver bunden ist. Er ist eingangsseitig oval und ausgangsseitig rund. Diese Wirkungs weise trifft auch für ein Ventil nach der DE 33 24 308 A1 zu. Der Ventilkörper kann bei diesem bekannten Ventil zylindrisch oder kugelförmig ausgebildet sein.

Aus der DE 199 32 595 A1 ist ein aus einer topfartigen Ventilkammer und einem Kammerdeckel zusammensetzbares Ventilgehäuse bekannt. Dabei wer den Ventilkammer und Kammerdeckel mittels Rastverbindungen miteinander verbunden.

Die Abdichtung zwischen dem Durchgang des Ventilkörpers und der Einlass- und den Auslassöffnungen im Ventilgehäuse übernehmen Dichtungs ringe, die am Ventilkörper um den Eingang und den Ausgang des Durchganges angeordnet sind, wie der US 5,327,935 A zu entnehmen ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Ventil der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das für die Umleitung von mit Flusen, Schmutzteilen und sonstigen Verunreinigungen versetzten Flüssigkeiten geeignet ist und die Gefahr von Ver stopfungen durch Zurückhalten der enthaltenen Stoffe weitgehend ausschaltet.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass der Ventilkörper als Dichtungshülse mit einem diagonal ausgerichteten Durchlasskanal ausge bildet ist, dass die Auslassöffnungen diametral und um den Drehwinkel versetzt zur Einlassöffnung am Ventilgehäuse angeordnet sind, dass der Durchlasskanal den Auslassöffnungen zugekehrt einen dem Querschnitt einer Auslassöffnung entsprechenden Auslass-Querschnitt aufweist, dass sich der Einlass-Querschnitt des Durchlasskanals der Einlassöffnung zugekehrt so erweitert, dass er diese in beiden Drehstellungen überdeckt, dass die Dichtungshülse der Innenwand des Ventilgehäuses zugekehrt zwei Dichtungsringe trägt, von denen der eine Dich tungsring den Auslass-Querschnitt des Dichtungskanals so weit umschließt, dass stets beide Auslassöffnungen des Ventilgehäuses abgedichtet sind, und dass der andere Dichtungsring den Einlass-Querschnitt des Durchlasskanals umschließt und abdichtet.

Der Durchlasskanal bietet in jeder Drehstellung einen praktisch röhrenförmigen Durchlass ohne Ecken und Kanten, so dass sich darin keine Verunreinigungen fangen können. Der Durchlass hat auch einen geringen Strömungswiderstand. Das Ventil bietet für den Flüssigkeitsstrom einen geringstmöglichen Umlenk winkel, so dass gleichzeitig eine Art Selbstreinigungseffekt erreicht wird. Der Strömungsquerschnitt durch das Ventil wird dabei stets mindestens auf dem Querschnitt der Einlassöffnung im Ventilgehäuse gehalten. Eine betriebssichere Umleitung des Flüssigkeitsstromes mit Weiterführung der darin enthaltenen Verunreinigungen ist daher gewährleistet, was zu einer betriebssicheren Funk tionsweise des Ventils führt. Mit den Dichtungsringen in dieser Anordnung wird stets eine eindeutige Abdichtung des geschalteten Strömungsweges durchgeführt.

Ist nach einer Ausgestaltung vorgesehen, dass die Einlassöffnung und die Aus lassöffnungen am Ventilgehäuse als angeformte Anschlussstutzen ausgebildet sind, dann kann das Ventil im Haushaltgerät leicht mit Schläuchen angeschlos sen werden.

Der Durchlasskanal ist vorzugsweise so ausgelegt, dass der Auslass-Querschnitt des Durchlasskanals rund ist und einen Durchmesser aufweist, der dem Durch messer der gleich ausgebildeten Auslassöffnungen entspricht und dass der Ein lass-Querschnitt des Durchlaufkanals einen ovalen Querschnitt aufweist, wobei die parallelen Seiten des Einlass-Querschnittes einen Abstand aufweisen, der dem Durchmesser der Einlassöffnung entspricht und der in seiner Umfangsrichtung sich über einen Winkelbereich erstreckt, der durch die beiden Auslassöffnungen in der Umfangsrichtung bestimmt ist. Bei einer definierten Drehbewegung mit festen Endstellungen kann erreicht werden, dass die Auslassöffnung des Durch lasskanals stets mit der einen oder anderen Auslassöffnung des Ventilgehäuses fluchtet und mit dieser zur Deckung kommt, ohne Kanten zu bilden.

Der Einlass-Querschnitt des Durchlasskanals ist so groß, dass unabhängig von der Drehstellung die Einlassöffnung des Ventilgehäuses stets vom Einlass- Querschnitt des Durchlasskanals erfasst wird.

Für die Drehlagerung des Ventilkörpers ist vorgesehen, dass das Ventilgehäuse im Topfboden eine Lagerhülse aufweist, in der ein Lagerzapfen des Durchlass kanals drehbar gelagert ist und dass ein Lageransatz des Durchlasskanals in einer Lageraufnahme des Deckels drehbar geführt ist, der das Ventilgehäuse verschließt. Dabei können die beiden Endstellungen in der Drehbewegung durch entsprechend an der Innenwand des Ventilgehäuses und/oder am Ventilkörper vorgesehene Anschläge definiert werden.

Die Verbindung von Deckel und Ventilgehäuse ist nach einer einfachen Ausge staltung dadurch gelöst, dass das Ventilgehäuse umfangsseitig angeformte Rastansätze aufweist und dass am Deckel angeformte Rastfedern an den Rast ansätzen verrasten und den Deckel mit dem Ventilgehäuse verbinden.

Für die Verdrehung des Ventilkörpers in die Endstellungen ist vorgesehen, dass der Lageransatz des Durchlasskanals hohl ausgebildet und von der Außenseite des Deckels zugänglich ist, dass in den Lageransatz ein Mitnehmer drehfest einsetzbar ist und dass der Mitnehmer mittels einer Kurbel oder eines Stößels in Drehbewegungen versetzbar ist. Für den weiteren Antrieb des Umschalt- Ventils wird weiterhin vorgenommen, dass der Stößel in am Ventilgehäuse oder am Deckel angeformten Führungselementen verstellbar geführt ist und dass der Stößel mit einem Mitnehmeransatz in einem Führungsschlitz des Mitnehmers geführt ist und dass der Mitnehmer mittels Elektromagent oder Wachsdose ver stellbar ist.

Die Drehbewegung kann jedoch auch über anders gestaltete konstruktive Lö sungen erfolgen.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs beispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen als Dichtungshülse mit Durchlasskanal ausgebildeten Ven tilkörper, der in einem topfartigen, offenen Ventilgehäuse drehbar gelagert ist,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II nach Fig. 1 bei dem mit einem Deckel verschlossenen Ventilgehäuse und

Fig. 3 ein Ventil mit auf dem Deckel angeordnetem und mit dem Ventil gehäuse und dem Ventilkörper gekoppelten Drehantrieb.

Wie Fig. 1 erkennen lässt, sind an einem topfartigen Ventilgehäuse 10 nach außen abstehend angeformt drei Anschlussstutzen, die die Einlassöffnung 11 und die beiden Auslassöffnungen 12 und 13 bilden. Die Auslassöffnungen 12 und 13 sind zu der Einlassöffnung 11 diametral angeordnet, jedoch jeweils um den halben Drehwinkel von der Diagonalen versetzt. Die Einlassöffnung 11 und die Auslassöffnungen 12 und 13 sind am Ende mit Schlauch-Halterastringen 16 versehen.

In dem Ventilgehäuse 10 ist eine Dichtungshülse 20 drehbar gelagert, die von einem angeformten Durchlasskanal 21 durchquert wird und aus der in Fig. 1 gezeigten Endstellung entgegen dem Uhrzeigersinn um den definierten Dreh winkel verdreht werden kann. In der gezeigten Stellung fluchtet der Auslass- Querschnitt 22 des Durchlasskanals 21 mit der Austrittsöffnung 12. Nach dem Verdrehen des Durchlasskanals 21 in die andere Endstellung fluchtet der Aus lass-Querschnitt 22 jedoch mit der Auslassöffnung 13. Damit die Einlassöffnung 11 des Ventilgehäuses 10 entsprechend von der Auslassöffnung 12 auf die Auslassöffnung 13 umgeschaltet wird, muss der Eintritts-Querschnitt 27 des Durchlasskanals 21 so ausgelegt werden, dass er in beiden Endstellungen die Einlassöffnung 11 voll aufnimmt. Die Querschnitte sind daher wie folgt be messen: Der Querschnitt der Auslassöffnungen 12 und 13 entspricht jeweils dem Auslass-Querschnitt 22 des Durchlasskanals 21 und ist im Ausführungs beispiel vorzugsweise rund, um einen Strömungsweg ohne Ecken und Kanten und damit mit möglichst geringem Strömungswiderstand zu erhalten. Der Querschnitt der Einlassöffnung 11 entspricht vorzugsweise dem Querschnitt der Auslassöffnungen 12 und 13. Der Einlass-Querschnitt 27 des Durchlasskanals 21 ist oval und überdeckt unabhängig von der Drehstellung zwischen den Endstellungen die Einlassöffnung 11.

Um den Einlass-Querschnitt 27 bildet die Dichtungshülse 20 durch zurück gesetzte Wandabschnitte 25 eine Aufnahme für einen Dichtungsring 26, der den ovalen Einlass-Querschnitt 27 des Durchlasskanals 21 umschließt und diesen gegen die Innenwand des Ventilgehäuses 10 abdichtet.

In ähnlicher Weise bilden zurückgesetzte Wandabschnitte 23 der Dichtungs hülse 20 eine Aufnahme für einen Dichtungsring 24, der den Auslass-Quer schnitt 22 symmetrisch umschließt, wobei er so weit ausladend ist, damit er die jeweils nicht angeschaltete Auslassöffnung 13 bzw. 12 mit abdichtet. Die Ab dichtung kann an dieser Stelle auch mittels mehrerer, in die Dichtungshülse 20 eingebrachten Dichtungsringen vorgenommen werden.

Dem Topfboden 14 des Ventilgehäuses 10 zugekehrt ist am Durchlasskanal 21 ein Lagerzapfen 28 angeformt, der aus Gründen der Materialersparnis auch hohl ausgebildet sein kann. Dieser Lagerzapfen 28 ist in einer am Topfboden 14 angeformten Lagerhülse 17 drehbar gelagert, wie der Schnitt nach Fig. 2 zeigt. Die offene Seite des Ventilgehäuses 10 wird mittels eines Deckels 30 ver schlossen, der einfach auf das Ventilgehäuse 10 aufgerastet wird, wie die Rastansätze 15 am Umfang des Ventilgehäuses 10 und die am Deckel 30 ange formten Rastfedern 32 zeigen. Für diese Rastelemente gibt es verschiedene konstruktive Ausgestaltungen.

An dem Durchlasskanal 21 ist auf der dem Deckel 30 zugekehrten Seite ein Lageransatz 29 angeformt, der in einer am Deckel 30 angeformten Lagerauf nahme 31 drehbar gelagert ist. In den hohlen Lageransatz 29 des Durchlass kanals 21 wird drehfest ein Mitnehmer 40 eingeführt, da der Lageransatz 29 von der Außenseite des Deckels 30 aus zugänglich ist. Dieser Mitnehmer 40 kann mittels eines Stößels 50 oder einer Kurbel in die für die Umschaltung des Ventils erforderliche Drehbewegung versetzt und der Durchlasskanal 21 von der einen in die jeweils andere Endstellung gebracht werden.

Dabei kann, wie Fig. 3 zeigt, der Stößel 50 in Führungselementen 52 verstellbar geführt sein, die am Deckel 30 und/oder an Ansätzen 51 des Ventilgehäuses 10 angeformt sind. Der Stößel 50 ist dabei mit einem Mitnehmeransatz in einem Führungsschlitz 41 des Mitnehmers verstellbar geführt und so mit dem Mit nehmer 40 gekoppelt.

Ein Elektromagnet oder eine Wachsdose 60 kann die Verstellung des Stößels 50, die Verdrehung des Mitnehmers 40 und damit die Umschaltung des Durch lasskanals 21 übernehmen. Andere Verstellantriebe für den Durchlasskanal 21 sind möglich ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.

Claims

1. Ventil mit einem in einem topfartigen Ventilgehäuse mit Deckel drehbar gelagerten Ventilkörper, bei dem das Ventilgehäuse eine Einlassöffnung und zwei Auslassöffnungen aufweist und der Ventilkörper in zwei Dreh stellungen einstellbar ist, in denen er die Einlassöffnung wahlweise mit der einen oder anderen Auslassöffnung verbindet,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ventilkörper als Dichtungshülse (20) mit einem diagonal ausge richteten Durchlasskanal (21) ausgebildet ist,
dass die Auslassöffnungen (12, 13) diametral und um den Drehwinkel versetzt zur Einlassöffnung (11) am Ventilgehäuse (10) angeordnet sind, dass der Durchlasskanal (21) den Auslassöffnungen (12, 13) zugekehrt einen dem Querschnitt einer Auslassöffnung (12 bzw. 13) entsprechen den Auslass-Querschnitt (22) aufweist,
dass sich der Einlass-Querschnitt (27) des Durchlasskanals (21) der Einlassöffnung (11) zugekehrt so erweitert, dass er diese in beiden Drehstellungen überdeckt,
dass die Dichtungshülse (20) der Innenwand des Ventilgehäuses (10) zu gekehrt zwei Dichtungsringe (24, 26) trägt, von denen der eine Dich tungsring (24) den Auslass-Querschnitt (22) des Dichtungskanals (21) so weit umschließt, dass stets beide Auslassöffnungen (12, 13) des Ven tilgehäuses (10) abgedichtet sind, und
dass der andere Dichtungsring (26) den Einlass-Querschnitt (27) des Durchlasskanals (21) umschließt und abdichtet.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassöffnung (11) und die Auslassöffnungen (12, 13) am Ven tilgehäuse (10) als angeformte Anschlussstutzen ausgebildet sind.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass-Querschnitt (22) des Durchlasskanals (21) rund ist und einen Durchmesser aufweist, der dem Durchmesser der gleich ausgebil deten Auslassöffnungen (12, 13) entspricht.

4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass-Querschnitt (27) des Durchlaufkanals (21) einen ovalen Quer schnitt aufweist, wobei die parallelen Seiten des Einlass-Querschnittes (27) einen Abstand aufweisen, der dem Durchmesser der Einlassöffnung (11) entspricht und der in seiner Umfangsrichtung sich über einen Win kelbereich erstreckt, der durch die beiden Auslassöffnungen (12, 13) in der Umfangsrichtung bestimmt ist.

5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass das Ventilgehäuse (10) im Topfboden (14) eine Lagerhülse (17) auf weist, in der ein Lagerzapfen (28) des Durchlasskanals (21) drehbar gelagert ist und
dass ein Lageransatz (29) des Durchlasskanals (21) in einer Lagerauf nahme (31) des Deckels (30) drehbar geführt ist, der das Ventilgehäuse (10) verschließt.

6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass das Ventilgehäuse (10) umfangsseitig angeformte Rastansätze (15) aufweist und
dass am Deckel (30) angeformte Rastfedern (32) an den Rastansätzen (15) verrasten und den Deckel (30) mit dem Ventilgehäuse (10) verbin den.

7. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
dass der Lageransatz (29) des Durchlasskanals (21) hohl ausgebildet und von der Außenseite des Deckels (30) zugänglich ist,
dass in den Lageransatz (29) ein Mitnehmer (40) drehfest einsetzbar ist und
dass der Mitnehmer (40) mittels einer Kurbel oder eines Stößels (50) in Drehbewegungen versetzbar ist.

8. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
dass der Stößel (50) in am Ventilgehäuse (10) oder am Deckel (30) an geformten Führungselementen (52) verstellbar geführt ist und
dass der Stößel (50) mit einem Mitnehmeransatz in einem Führungs schlitz (41) des Mitnehmers (40) geführt ist.

9. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (40) mittels Elektromagent oder Wachsdose (60) ver stellbar ist.