DE19626823A1 - Elektrisches Durchflußsperrventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Durchflußsperr­ ventil, insbesondere für Waschmaschinen, wie Geschirrspül­ maschinen und dergleichen.

Insbesondere hat die Erfindung ein elektrisches Durchfluß­ sperrventil zum Gegenstand, welches umfaßt:

• - ein Ventilgehäuse, in welchem eine Kammer mit einer Eingangsöffnung und mindestens einer Ausgangsöffnung festgelegt ist, und
• - elektrisch gesteuerte Ventilmittel mit einem Steuersole­ noid und einem beweglichen Sperrelement, das in der Kam­ mer zwischen der Eingangsöffnung und der Ausgangsöffnung angeordnet ist und wahlweise eine Öffnungsstellung und eine Schließstellung einnehmen kann, in welchen es einen Flüssigkeitsstrom von der Eingangsöffnung zu der Aus­ gangsöffnung der Kammer zuläßt bzw. unterbindet.

Das erfindungsgemäße elektrische Durchflußsperrventil ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilmittel ferner zwei Elemente aus ferromagnetischem bzw. permanentmagnetischem Material umfassen, von denen das eine von dem beweglichen Sperrelement getragen ist und von denen das andere dem So­ lenoid derart zugeordnet ist, daß das Sperrelement im ent­ regten Zustand des letzteren durch die gegenseitige Anzie­ hungskraft zwischen diesen Elementen stabil in der Öff­ nungsstellung gehalten werden kann und im erregten Zustand des Solenoids das von dem Solenoid erzeugte magnetische Feld eine Reduzierung dieser Anziehungskraft hervorrufen kann, wodurch der in die Kammer eintretende Flüssigkeits­ strom in der Lage ist, das Sperrelement in die Schließstel­ lung überzuführen.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, wel­ che lediglich als nicht beschränkendes Beispiel mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung gegeben ist.

Fig. 1 zeigt eine geschnittene Seitenansicht eines erfin­ dungsgemäßen elektrischen Durchflußsperrventils und

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht längs der Linie II-II der Fig. 1.

In der Zeichnung ist ein Durchflußsperrventil insgesamt mit 1 bezeichnet. In der beispielhaft dargestellten Ausführung umfaßt das Elektroventil ein Ventilgehäuse 2, in welchem eine Kammer 3 mit einer Eingangsöffnung 4 für eine Flüssig­ keit ausgebildet ist, wobei die Flüssigkeit das Waschbad einer Geschirrspülmaschine bildet. Die Flüssigkeit wird dem Elektroventil 1 über eine Rohrleitung 5 zugeführt. Auf der der Eingangsöffnung 4 gegenüberliegenden Seite steht die Kammer 3 des Elektroventils mit zwei Austrittsdurchgängen 6 und 7 in Verbindung. In der dargestellten Ausführungsform weisen diese Durchgänge einen im wesentlichen halbmond­ förmigen Querschnitt auf und sind durch eine mit dem Ven­ tilgehäuse 2 integrale Trennwand 8 getrennt.

Die Austrittsdurchgänge 6 und 7 des Elektroventils 1 sind zur Verbindung beispielsweise mit zwei gesonderten, in dem Waschraum einer Geschirrspülmaschine untergebrachten Sprüh­ armen zum Verspritzen von Wasser bestimmt.

Zwischen der Eingangsöffnung 4 und den Austrittsleitungen 6 und 7 im Ventilgehäuse 2 ist der Austrittsleitung 7 benach­ bart eine Nische 9 ausgebildet. In dieser Nische ist in der Nähe des Einlasses der Austrittsöffnung 7 ein bewegliches Sperrelement 10 drehbar angebracht. Dieses Element ist am Ventilgehäuse um eine in Fig. 2 mit A-A bezeichnete Achse angelenkt. Insbesondere weist das Element 10 an einem Ende zwei Ansätze oder Zapfen 11 auf, welche in entsprechende Öffnungen zweier paralleler Ansätze des Ventilgehäuses ein­ gesetzt sind.

In seinem zentralen Bereich weist das Sperrelement 10 eine senken-förmige Vertiefung 12 auf, welche an der von der Austrittsleitung 7 abgewandten Seite herausragt. In dieser Vertiefung ist ein mit 13 bezeichneter Permanentmagnet an­ gebracht.

Auf der der Gelenkachse A-A entgegengesetzten Seite weist das Sperrelement 10 einen in Richtung der Austrittsleitun­ gen 6 und 7 abgewinkelten Endrand 14 auf.

Einer den Boden der Nische 9 des Ventilgehäuses 2 dicht verschließenden Wandung 15 benachbart ist außen eine Erre­ gerwicklung oder ein Erregersolenoid 16 angebracht. Diese Wicklung ist insbesondere um ein rohrförmiges Gebilde 17 der das Ventilgehäuse verschließenden Wandung 15 herum an­ gebracht. Dieses rohrförmige Gebilde erstreckt sich teil­ weise in die Nische 9 des Ventilgehäuses, wie dies besser in Fig. 1 zu sehen ist, und in seinem Inneren ist ein be­ wegliches Element 18 aus ferromagnetischem Material unter­ gebracht. Zwischen dem Element 18 aus ferromagnetischem Ma­ terial und dem distalen Ende des rohrförmigen Gebildes 17 ist eine Druckfeder 19 angeordnet. Dieses Ende weist ein durchgehendes Entlüftungsloch 20 geringen Durchmessers auf.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, kann das bewegliche Sperrele­ ment 10 zwei Arbeitsstellungen einnehmen, in denen es die Verbindung zwischen der Eingangsöffnung 4 des Ventilgehäu­ ses und der Austrittsleitung 7 zuläßt bzw. unterbricht. In Fig. 1 ist das Sperrelement 10 in der Öffnungsstellung durchgezogen dargestellt, während es in der Schließstellung gestrichelt dargestellt ist.

Wenn sich das Element 10 in der Öffnungsstellung befindet und der Solenoid 16 entregt ist, befindet sich der Perma­ nentmagnet 13 in minimalem Abstand von dem dem Solenoid 16 zugeordneten ferromagnetischen Kern 18. In diesem Zustand liegt eine derartige gegenseitige Anziehungskraft zwischen dem Magneten 13 und dem ferromagnetischen Kern 18 vor, daß das Sperrelement 10 stabil in der Öffnungsstellung gehalten wird, in der es die Verbindung zwischen der Eingangsöffnung 4 und beiden Austrittsleitungen 6 und 7 ermöglicht. Wenn in diesem Zustand der Solenoid 16 erregt wird, bewirkt er eine Verlagerung des ferromagnetischen Kerns 18 in Fig. 1 nach rechts gegen die Wirkung der Druckfeder 19. Der vergrößerte Abstand zwischen dem Permanentmagneten 13 und dem ferroma­ gnetischen Kern 18 ruft nun eine drastische Verringerung der gegenseitigen Anziehungskraft hervor. Wenn im erregten Zustand des Solenoids 16 der Eingangsöffnung 4 des Elektro­ ventils ein Flüssigkeitsstrom zugeführt wird, trifft dieser Strom auf dem abgewinkelten Rand 14 des Sperrelements 10 und kann die Drehung dieses Elements 10 in Richtung derje­ nigen Stellung hervorrufen, in der die Austrittsleitung 7 versperrt ist. Der der Eingangsöffnung 4 des Elektroventils zugeführte Wasserstrom kann also ausschließlich über die Austrittsleitung 6 abfließen.

Sobald die Flüssigkeitszufuhr zum Eintritt 4 des Elektro­ ventils abnimmt, kehrt das Sperrelement 10 schwerkraftbe­ dingt in die Öffnungsstellung zurück. Wenn das Solenoid 16 dann entregt wird, kehrt der Kern 18 in die in Fig. 1 dar­ gestellte Stellung zurück, und durch die Anziehungskraft zwischen dem Kern und dem Magneten 13 wird das Element 10 erneut stabil in der Öffnungsstellung festgehalten.

Das vorstehend beschriebene Elektroventil weist relativ einfachen Aufbau und einen zuverlässigen und sicheren Be­ trieb auf.

Natürlich sind viele Ausführungsvarianten möglich, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

So kann beispielsweise in einer ersten Variante mit dem be­ weglichen Sperrelement 10 ein Element aus ferromagnetischem Material verbunden sein, während dem Solenoid 16 ein sta­ tionärer Permanentmagnet zugeordnet ist. Auch in dieser Ausführungsvariante kann das Sperrelement 10 bei entregtem Solenoid 16 infolge der gegenseitigen Anziehungskraft zwi­ schen dem Element aus ferromagnetischem Material und dem Permanentmagneten stabil in der Öffnungsstellung gehalten werden. Der Solenoid 16 ist derart ausgeführt, daß das von ihm erzeugte Feld sich dann, wenn er erregt wird, zumindest teilweise mit dem von dem Permanentmagneten erzeugten Feld aufhebt, um so eine drastische Reduzierung der Anziehungs­ kraft zwischen dem von dem Sperrelement 10 getragenen fer­ romagnetischen Element und dem stationären Magneten hervor­ zurufen. Das Sperrelement kann so infolge der Druckwirkung, welche von dem durch die Eingangsöffnung 4 des Elektroven­ tils eintretenden Flüssigkeitsstromes auf es ausgeübt wird, in die die Austrittsleitung 7 versperrende Stellung verla­ gert werden.

In weiteren nicht dargestellten Varianten kann die Rückkehr der Sperrelements 10 aus der Stellung zum Versperren der Austrittsleitung 7 in die Öffnungsstellung anstelle durch Schwerkraft durch die Wirkung der gegenseitigen Anziehungs­ kraft zwischen dem von dem Sperrelement getragenen (ferro­ magnetischen oder permanentmagnetisierten) Element und dem dem Solenoid 16 zugeordneten (permanentmagnetischen oder ferromagnetischen) Element bestimmt werden.

Obgleich in der vorhergehenden Beschreibung und der Zeich­ nung ein Elektroventil mit zwei Austrittsleitungen erläu­ tert bzw. dargestellt wurde, von denen eine wahlweise ab­ sperrbar ist, während die andere mit dem Eintritt des Elek­ troventils in ständiger Verbindung steht, ist es schließ­ lich offensichtlich, daß auch ein Elektroventil im Schutz­ umfang der Erfindung liegt, welches mit einem einzigen Aus­ trittsdurchgang oder einer einzigen Austrittsleitung ausge­ stattet ist, welche in einer der vorstehend beschriebenen Arten wahlweise absperrbar ist.

Unter Beibehaltung des erfindungsgemäßen Prinzips, können die Ausführungsformen und -einzelheiten bezüglich dessen, was als nicht beschränkendes Beispiel beschrieben und dar­ gestellt worden ist, natürlich in weitem Maße abgewandelt werden, ohne hierbei vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims (6)

1. Elektrisches Durchflußsperrventil (1), insbesondere für Waschmaschinen, wie Geschirrspülmaschinen und derglei­ chen, umfassend:

• - ein Ventilgehäuse (2, 15), in welchem eine Kammer (3) mit einer Eingangsöffnung (4) für Flüssigkeit und mindestens einer Ausgangsöffnung (7) festgelegt ist, und
• - elektrisch gesteuerte Ventilmittel (10-14, 16-20) mit einem Steuersolenoid (16) und einem beweglichen Sperrelement (10), das in der Kammer (3) zwischen der Eingangsöffnung (4) und der Ausgangsöffnung (7) ange­ ordnet ist und wahlweise eine Öffnungsstellung und eine Schließstellung einnehmen kann, in welchen es einen Flüssigkeitsstrom von der Eingangsöffnung (4) zu der Ausgangsöffnung (7) zuläßt bzw. unterbindet,

dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilmittel ferner zwei Elemente (13, 18) aus ferromagnetischem bzw. permanent­ magnetischem Material umfassen, von denen das eine (13) von dem beweglichen Sperrelement (10) getragen ist und von denen das andere (18) dem Solenoid (16) derart zuge­ ordnet ist, daß das Sperrelement (10) im entregten Zu­ stand des Solenoids (16) durch die gegenseitige Anzie­ hungskraft zwischen diesen Elementen (13, 18) stabil in der Öffnungsstellung gehalten werden kann und im erreg­ ten Zustand des Solenoids (16) das von dem Solenoid (16) erzeugte magnetische Feld eine Reduzierung dieser Anzie­ hungskraft hervorrufen kann, wodurch ein in die Kammer (3) eintretender Flüssigkeitsstrom in der Lage ist, das Sperrelement (10) in die Schließstellung überzuführen.

2. Elektroventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (13) aus perma­ nentmagnetischem Material von dem beweglichen Sperrele­ ment (10) getragen ist, und daß das ferromagnetische Element (18) im Inneren des Solenoids (16) beweglich und bei Erregung des Solenoids (16) von einer ersten Ar­ beitsstellung in eine zweite Arbeitsstellung verstellbar ist, wobei die ersten und zweiten Arbeitsstellungen der Öffnungsstellung des Sperrelements (10) benachbart bzw. von dieser entfernt sind.

3. Elektroventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Element aus permanentma­ gnetischem Material dem Solenoid (16) benachbart und in der Nähe der Öffnungsstellung des Sperrelements (10) an einer festen Stelle angebracht ist, und daß das ferroma­ gnetische Element vom Sperrelement (10) derart getragen ist, daß das von dem Permanentmagneten erzeugte Feld sich bei Erregung des Solenoids (16) zumindest teilweise mit dem von dem Solenoiden (16) erzeugten Feld aufhebt.

4. Elektroventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Sperrelement (10) von einer Platte gebildet ist, welche an einem Ende an einer Wandung (15) der Kammer (3) angelenkt ist und in ihrer Öffnungsstellung dem im Betrieb durch die Ein­ gangsöffnung (4) in die Kammer (3) fließenden Flüssig­ keitsstrom zumindest teilweise ausgesetzt ist, so daß dieser Strom in der Lage ist, sie in die Schließstellung überzuführen und in dieser zu halten.

5. Elektroventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere zum Einsatz in einer Geschirrspülmaschine mit zwei Sprüharmen zum Verspritzen von Flüssigkeit, wo­ bei das Ventil zwei Ausgangsöffnungen (6, 7) aufweist, von denen jede zum Ausstoß eines Flüssigkeitstromes zu einem entsprechenden Spüharm bestimmt ist, wobei eine (6) dieser Ausgangsöffnungen (6, 7) mit der Eingangsöff­ nung (4) in ständiger Verbindung steht, während der an­ deren (7) der Ausgangsöffnungen (6, 7) das bewegliche Sperrelement (10) zugeordnet ist, so daß im entregten Zustand des Solenoids (16) das Ventil (1) eine Zufuhr von Flüssigkeit zu beiden Sprüharmen der Geschirrspülma­ schine ermöglicht und im erregten Zustand des Solenoids (16) eine Zufuhr von Flüssigkeit zu einem einzigen der Sprüharme ermöglicht.