DE3723959A1

DE3723959A1 - Magnetventil

Info

Publication number: DE3723959A1
Application number: DE19873723959
Authority: DE
Inventors: Ruediger Dipl Ing Eiermann; Franz Dipl Ing Gruell
Original assignee: Individual
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 1987-07-20
Filing date: 1987-07-20
Publication date: 1989-02-02
Anticipated expiration: 2007-07-21
Also published as: DE3723959C2; FR2618518A3; GB8812470D0; IT1226126B; GB2207222A; IT8821194A0

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil mit einem durch einen Elektromagneten verschieb baren Anker nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein bekanntes Magnetventil dieser Art (DE-PS 32 19 799) ist zum Steuern des Sole zulaufs aus dem Salzvorratsbehälter in den Ionenaustauschbehälter zum Regenerieren der Wasserenthärtungseinrichtung bei Geschirrspülmaschinen vorgesehen. Das einteilig aus Kunststoff geformte Ventilgehäuse weist für den dichten Einsatz in eine Gehäu sekammer der Wasserenthärtungseinrichtung stufenförmige, mit Dichtungen versehene Gehäuseabschnitte auf. Dabei ist einem ersten, den Einlaufstutzen mit einer zentra len Zulaufbohrung und den Ventilsitz umfassenden Gehäuseabschnitt mit kleinem Durchmesser ein Gehäuseabschnitt mit mittlerem Durchmesser nachgeordnet, in des sen Gehäusewand sich die Auslaßöffnung befindet, während in dessen Innenraum der sich konisch verengende Ventilsitz ragt und ferner schließt sich ein dritter Gehäu seabschnitt mit größerem Durchmesser an, in dem ein Bund der Führungsbuchse ver rastbar ist. Der einen Ventilstößel bildende Anker trägt einen Dichtkegel insbeson dere aus Gummi und verschließt bei nicht erregtem Elektromagneten durch den auf den Anker wirkenden Federspeicher gegen den auf das Ventil wirkenden Wasserdruck den Ventildurchlaß des Ventilsitzes. Durch das aufgesteckte Ventilgehäuse mit Ven tilsitz kann der Anker nicht herausfallen und das Ventil bildet eine komplett vormontierbare und auf Funktion prüfbare Einheit.

Ferner ist ein Magnetventil bekannt (DE-OS 35 17 783), dessen Ventilgehäuse und Ventilsitz in eine Kammer des Salzvorratsbehälters oder Ionenaustauschbehälters der Wasserenthärtungseinrichtung einer Geschirrspülmaschine integriert sind, in welche dann das Magnetventilteil mit der Führungsbuchse, dem Anker, einem Dichtkegel usw. einsetzbar ist. Auch bei diesem Ventil muß eine Druckfeder bei abgeschaltetem Elektromagneten das Schließen des Ventiles gegen den auf das Ventil wirkenden Wasserdruck bewältigen. Wegen der deshalb stark auszulegenden Druckfeder ist zum Öffnen des Ventils wiederum ein entsprechend starker Elektromagnet vorzusehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Magnetventil der eingangs genannten Art zu schaffen, das im nicht erregten Zustand geeignet ist, einen mit etwa 500 mm Wassersäule belasteten Einlaß sicher zu verschließen, das sich mit relativ geringer Magnetkraft öffnen läßt, das im geöffneten Zustand einen großen Durchlaß freigibt und das auch bei größeren Fertigungstoleranzen, bei einer Schrägführung des Ventil stößels gegenüber dem Ventilsitz und bei geringer Durchlaßströmung eine sichere Abdichtung des Ventildurchlasses nach dem Abschalten des Elektromagneten ermög licht.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale ge löst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 5 gekennzeichnet. Im Ruhezustand - bei abgeschaltetem Elektromagneten - ist das Ventil geschlossen, dabei drücken die auf den Anker und den Ventilstößel wirkende Druckfeder sowie die am Einlaufstutzen stehende Wassersäule auf die Stößelkopf dichtung mit ihrem Flansch bzw. die Flanschdichtkante gegen den Ventilsitz bzw. die Ventilsitzdichtung. Wird die Elektromagnetspule an Spannung gelegt so wird der Anker gegen die Druckfeder in die Führungsbuchse zurückgezogen. Dabei hebt die umlaufende Dichtkante des Flansches der Stößelkopfdichtung anfangs nur über einen Spalt vom Ventilsitz bzw. der Ventilsitzdichtung ab. Das durch diesen Spalt über den Ventildurchlaß zur Auslaßöffnung fließende Wasser ermöglicht das völlige Öffnen des Ventils mit geringer Öffnungskraft und erübrigt die sonst bei bekannten Ventilen vorgesehenen Servobohrungen. Wird die Elektromagnetspule stromlos, so verschiebt die Druckfeder, unterstützt durch die das Ventil belastende Wassersäule, den Anker mit Stößel und die auf den kugelförmigen Stößelkopf aufgesetzte Stößelkopfdichtung gegen die Ventilsitzdichtung. Da wegen der Toleranzen und einem zulässigen Einbau in schräger Lage regelmäßig keine exakte Vertikalverschiebung des Ventilstößels zu einer dazu um 90° ausgerichteten Ventilsitzebene stattfindet, kommt es beim Schließen des Ventils zunächst zu einer punktförmigen Anlage zwischen der Dicht kante des Flansches der Stößelkopfdichtung und der Ventilsitzdichtung und daraufhin legt sich der Flansch mit seiner Dichtkante linienförmig rundum an die Ventilsitz dichtung an, wobei die Stößelkopfdichtung aufgrund der pendelnden Anordnung am Stößelkopf gegen die Ventilsitzdichtung abrollt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausfüh rungsbeispieles erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht des Magnetventils in der Schließlage,

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung die Dichtungs anordnung des Magnetventils in der Schließ lage,

Fig. 3 eine Ansicht gemäß Fig. 2, jedoch die Dichtungsanordnung im Schließvorgang des Ventils,

Fig. 4 eine Ansicht gemäß Fig. 3 bei geöffnetem Magnetventil.

Das Magnetventil, dessen Durchflußrichtung in Fig. 1 durch Pfeile angegeben ist, besteht aus einem Elektromagneten 1 mit einem Spulengehäuse 2, Anschlußfahnen 3 und einer in die Elektromagnetspule einschiebbaren Führungsbuchse 5 aus Kunststoff. Die Führungsbuchse 5 ist bis zu einem sich gegen das Spulengehäuse 2 abstützenden Flansch 6 einschiebbar und durch beispielsweise verprägbare Rastnasen oder derglei chen des Bodens 8 der Führungsbuchse am Elektromagneten 1 befestigbar. Die Füh rungsbuchse 5 dient zur Aufnahme einer Druckfeder 9 und eines kunststoffumman telten Ankers 10, der durch den Elektromagneten verschiebbar ist und einen Ventil stößel 11 trägt.

Der Ventilstößel 11 endet in einem kugelförmigen Stößelkopf 7, auf dem eine Stös selkopfdichtung 4 aus Kunststoff oder Gummi vorgesehen ist. Der Flansch 6 der Führungsbuchse 5 weist außerdem eine Nut 12 zur Aufnahme eines Dichtringes 13 auf und trägt einen Bund 24. Auf diesen Bund 24 ist ein Ventilgehäuse 15 mit sei nem Bund 16 aufschnappbar. Damit ist der Elektromagnet mit dem Ventilgehäuse zu einer Einheit verbunden. Das Ventilgehäuse 15 besteht einteilig aus Kunststoff oder wird von einer Kammer eines Gerätebehälters gebildet, weist einen Einlaufstut zen 19, einen Ventilsitz 21, einen Ventildurchlaß 22 und eine Auslaßöffnung 23 auf. Der Ventilsitz 21 trägt außerdem eine Ventilsitzdichtung 20 aus Gummi oder Kunst- stoff.

Die Stößelkopfdichtung 4 ist mit einer Einschnürung 25 in der Aufnahmeöffnung 26 für den Stößelkopf 7 versehen und gegen diesen beweglich verrastbar. Die Stößel kopfdichtung 4 besteht einteilig aus einem Kugelabschnitt 14, der in den Ventil durchlaß 22 der Ventilsitzdichtung 20 eintauchen kann, und einem Flansch 17, der sich mit einer ringförmigen Dichtkante 18 zum Schließen des Ventils gegen die Ventilsitzdichtung 20 anlegt. Wie sich aus Fig. 1 (Schließlage), Fig. 2 (Ventil vor der Schließendlage bzw. in der ersten Öffnungsphase) und Fig. 3 (Ventil geöffnet) ergibt, kann das Magnetventil mit schräg angeordnetem Dichtsitz zuverlässig geschlos sen und geöffnet werden. In der geöffneten Endlage ist die Stößelkopfdichtung 4 weit von der Ventilsitzdichtung 20 abgehoben und gibt den Ventildurchlaß 22 für ei nen großen Durchfluß frei.

In der Schließphase taucht der Kugelabschnitt 14 in den Ventildurchlaß 22 ein und kommt zunächst z.B. mit dem Punkt 27 der Dichtkante 18 des Flansches 17 in An lage mit der Ventilsitzdichtung 20, während gegenüberliegend noch ein Spalt 28 be steht. Im weiteren Schließvorgang rollt dann das flanschartige Dichtteil 17 mit der Dichtkante 18 gegen die Ventilsitzdichtung ab und verschließt den Ventildurchlaß schließlich bei linienförmiger, ringförmiger Anlage gegen die Ventilsitzdichtung.

Beim Öffnen des Ventils wird zuerst ein Spalt 28 für einen Wasserdurchtritt frei, welcher die Öffnungsbewegung des Ventils dann nach Art einer Servobohrung unter stützt. Das Magnetventil nach der Erfindung eignet sich vorzugsweise zum Einbau in eine Enthärtungseinrichtung einer Geschirrspülmaschine oder für einen Getränkeau tomaten.

Claims

1. Ventil mit einem durch einen Elektromagneten verschiebbaren, von einer Druckfeder beaufschlagten Anker, der in einer in die Elektromagnetspule ein setzbaren Führungsbuchse aus Kunststoff geführt ist, die mit einem Flansch am Elektromagnetspulengehäuse anliegt und am Flansch ein Bund angeformt ist, den ein Bund eines Ventilgehäuses überlappt, das einen Einlaufstutzen und im Strömungsweg nach dem Ventilsitz eine Auslaßöffnung aufweist, wobei an dem zum Öffnen des Ventils durch den Elektromagneten gegen die Druck feder verschiebbaren Anker ein Ventilstößel mit einem Stößelkopf zur Abdich tung des Ventildurchlasses vorgesehen ist, dadurch gekennzeich net, daß der Ventilsitz (21) eine Ventilsitzdichtung (20) trägt, daß der Ventilstößel (11) einen kugelförmigen Kopf (7) aufweist, daß auf dem Ventil stößelkopf (7) eine Kopfdichtung (4) vorgesehen ist und daß die Stößelkopf dichtung auf dem Ventilstößelkopf pendelbar angeordnet ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stößelkopfdichtung (4) mit einem Kugelabschnitt (14) in den Ventildurchlaß (22) der Ventilsitz dichtung (20) schiebbar ist und mit einem angeformten Flansch (17) in der Schließlage mit einer ringförmigen Dichtkante (18) gegen die Ventilsitzdich tung anliegt.

3. Ventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stößelkopf dichtung (4) gegen den Stößelkopf (7) verrastet ist.

4. Ventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Öffnen des Ventils der Flansch (17) der Stößelkopfdichtung (4) mit seiner ringförmigen Dichtkante (18) einseitig vom Ventildurchlaß (20) für einen vorzeitigen Druckausgleich abhebbar ist und beim weiteren Abheben des Ventilstößels (11) der Flansch (17) und seine Kopfdichtung (4) den Ventildurchlaß (22) frei geben.

5. Ventil nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß im geschlossenen Zustand die Druckfeder (9) unterstützt durch die am Einlaufstutzen (19) anstehende Wassersäule den Flansch (17) der Stößelkopf dichtung (4) mit seiner ringförmigen Dichtkante (18) gegen die Ventilsitzdich tung (20) in abdichtender Anlage hält.