DE4133254A1 - Tropfventil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Tropfventil für Dampfbügel­ eisen, mit einem zur Durchflußsteuerung von Wasser aus einem Vor­ ratsbehälter in eine Verdampferkammer einer beheizten Bügeleisen­ sohle regelbaren Ventilsitz, der aus einer ersten Dichtfläche an einer Hülse und aus einer zweiten gegenüber der ersten Dicht­ fläche höhenverstellbaren Dichtfläche besteht, wobei das Tropf­ ventil zur Steuerung des Wasserdurchflusses mit einem an der Bügeleisensohle befestigten Thermoelement derart verbunden ist, daß es erst dann öffnet, wenn die Temperatur der Bügeleisensohle bereits so heiß ist, daß ein Verdampfen von Wasser in der Ver­ dampfkammer möglich ist.

Es ist bereits ein Tropfventil für ein Dampfbügeleisen bekannt (DE-A-36 03 229), dessen Ventilstange in einem Ventilstangen­ träger befestigt ist, der jedoch axial verschiebbar und mit einem Betätigungsknopf verbunden ist, wobei zwischen dem Betätigungs­ knopf und dem Ventilstangenträger eine Feder angeordnet ist, die die Ventilstange in Axialrichtung in die Schließstellung gegen den Ventilsitz vorspannt. Hierzu weist der Ventilstangenträger an seinem unteren Ende einen sich in Radialrichtung nach außen erstreckenden Nockenfolger auf, der mit einer Stirnfläche eines die Ventilstange umgebenden Nockenringes zusammenwirkt. Am oberen Ende des Nockenringes ist ein Betätigungsteil befestigt, dessen unteres Ende auf Bimetallelementen aufliegt, die in Abhängigkeit von der Temperatur der Verdampfungskammer des Dampfbügeleisens den Nockenring und somit den Ventilstangenträger mehr oder weniger anhebt, wenn die gewünschte Arbeitstemperatur erreicht ist, so daß lediglich Dampf über das Tropfventil nach außen hin abströmen kann. Die beschriebene Vorrichtung ist wegen der ver­ schiedenen Einzelteile sehr aufwendig und teuer.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Tropf­ ventil wesentlich einfacher auszugestalten, ohne dabei die Funk­ tionsfähigkeit des Tropfventils zu beeinträchtigen.

Die Aufgabe ist dadurch gelöst worden, daß das die erste Dicht­ fläche bildende Bauteil mit einer Gewindeeinrichtung versehen ist und daß das Thermoelement in Eingriff mit der Gewindeeinrichtung steht. Die Steuerung der ersten Dichtfläche mittels einer Ge­ windeeinrichtung ist wesentlich einfacher zu handhaben, da dieser sich einfacher innerhalb des Bügeleisens unterbringen und so dimensionieren läßt, daß dieser bedeutend besser geführt werden kann. Außerdem kann er so ausgebildet werden, daß er zur Aufnahme des Stellgliedes eingesetzt werden kann, wodurch eine recht kom­ pakte Bauweise für den Ventilsitz sowie für das Stellglied er­ zielt wird.

Es ist vorteilhaft, daß das erste Bauteil von einer Hülse ge­ bildet wird, die ein erstes Gewindeteil aufweist, das mit einem im Bügeleisen feststehend angeordneten zweiten Gewindeteil zu­ sammenwirkt. Das einfache Zusammenwirken von Mutter und Schraube stellt eine einfach durchzuführende Lösung dar, wobei die Aus­ bildung der Gewindeeinrichtung so bemessen werden kann, daß be­ reits schon bei sehr geringen Wegen das Tropfventil öffnet.

Besonders einfach läßt sich die Hülse bei Temperaturänderung ver­ drehen, wenn an der Hülse einerseits das als Bimetallfeder ausge­ bildete Thermostat angreift, das andererseits an einen ortsfesten Teil des Dampfbügeleisens angeschlossen ist.

Die Hülse, die sich direkt an dem von der Bügeleisensohle schnell aufheizenden Deckel abstützt, leitet die Wärme, da sie vorzugs­ weise aus Kupfer oder Messing hergestellt ist, gleichmäßig zu der Drehfeder, die sich bei Temperaturänderung - je nach Ausbildung des Gewindes als Rechts- oder Linksgewinde - ein- oder aufdreht und somit die Hülse durch Verdrehung an- bzw. abhebt. Besonders einfach läßt sich eine von der Temperatur verursachte Verformung bzw. Verdrehung an der Drehfeder erreichen, wenn sie als Bimetallfeder ausgebildet ist.

Da die Hülse axial verschiebbar gegenüber der Mutter und dem Boden des Tankdeckels ausgebildet ist, ist es vorteilhaft, daß sie in einer Öffnung eines Verdampferkammerdeckels axial ver­ schiebbar aufgenommen ist und mittels einer ersten Dichtung den Wasservorratsbehälter nach außen dichtet und daß der Zylinderteil in einer Bohrung der Mutter geführt und über eine zweite Dichtung nach außen gedichtet ist. Da die obere Dichtung eine Abdichtung der Hülse zum Wassertank hin darstellt, dichtet die untere Dichtung die Hülse gegenüber der Mutter. Hierbei müssen die durch die Dichtungen erzeugten Reibkräfte so gering sein, daß die Bi­ metallspiralfeder bei Erwärmung immer noch eine Drehung der Hülse ermöglicht. Hierzu muß die Mutter fest und dicht mit dem Ver­ dampferdeckel befestigt sein, damit sie sich einerseits nicht mitdreht und damit andererseits kein Dampf oder Wasser an der Mutter nach außen ins Freie treten kann. Die Befestigung der Mut­ ter am Verdampferkammerdeckel kann beispielsweise durch Ver­ stemmen, Verkleben, Verlöten oder sonstige äquivalente Befesti­ gungs- bzw. Dichtmittel erfolgen.

Eine gute Führung und Befestigung der Bimetallspiralfeder auf der Hülse und auf dem Boden des Wassertanks wird dadurch erreicht, daß die erste Dichtfläche in einem Zylinderteil vorgesehen ist, der von der Bimetallspiralfeder umgeben ist, wobei der innere Schenkel mittels eines ersten Hakens an einem Ringbund des Bodens und der äußere Schenkel mit seinem Haken in einen am ringförmigen Steg ausgebildeten weiteren Schlitz eingreifen.

Eine besonders kompakte und in ihrer axialen Baulänge schmal bauende Ventileinrichtung wird dadurch erreicht, daß die Hülse an ihrem inneren Bereich die erste Dichtfläche und an ihrem mittle­ ren Bereich einen ersten Ringflansch mit einem das zweite Ge­ windeteil aufweisenden Zylinderteil aufweist, auf den die Mutter aufschraubbar ist, wobei ein zweiter Ringflansch zur Aufnahme der Bimetallspiralfeder am äußeren Ende des Zylinderteils vorgesehen ist. Durch das Ineinanderschachteln von Mutter und Hülse und Bimetallspiralfeder ergibt sich bei wenig Bauteilen eine in der Höhe flach bauende Ventileinheit.

Damit, wenn die Bügeleisensohle heiß genug ist, dennoch das Ven­ til verschließbar ist, obwohl durch die Bimetallspiralfeder die Hülse in ihrer Offenstellung steht, ist in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß der Durchflußquerschnitt des Tropf­ ventils unabhängig von der Gewindeeinrichtung durch eine an der Ventilstange angeordnete zweite Vorstelleinrichtung veränderbar ist, allerdings nur bei derjenigen Stellung der Hülse, in der sie sich befindet, wenn die Temperatur der Bügeleisensohle heiß genug ist.

Eine zweite Ausführungsform der Erfindung wird dadurch erreicht, daß die erste Dichtfläche an einem separaten Zylinderteil ausge­ bildet ist, daß der Zylinderteil mittels eines Nockenfolgers in einer Nockenbahn der Hülse geführt wird und daß an dem Nockenfol­ ger der Schenkel der Bimetallspiralfeder eingreift. Durch das in der Hülse als separates Bauteil geführte Zylinderteil, in dem der erste Dichtsitz ausgebildet wird, wird eine noch einfachere Ver­ stelleinrichtung erreicht. Während das eine Ende der Bimetallfe­ der an dem Nockenfolger des Zylinderteils angreift, dreht die Bimetallfeder das Zylinderteil bei Temperaturänderung, so daß der Nockenfolger in der mit einer Gewindesteigung versehenen Nocken­ bahn verdreht und mit dem Zylinderteil derart angehoben bzw. nach unten verschoben wird, daß dabei das Tropfventil geöffnet bzw. geschlossen werden kann. Das separate Zylinderteil läßt sich ohne Austausch der ganzen Hülse leicht ersetzten, wenn diese nach längerem Betrieb durch den an ihr abgesetzten Kalk verkalkt ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dar­ gestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung des Tropfventils mit dem ver­ stellbaren Ventilsitzkörper, auf dem eine Bimetallspiral­ feder konzentrisch angeordnet ist,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie I-I gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht des vorderen Teils des Bügeleisens nach Fig. 1 mit dem erfindungsgemäßen Ventil und der dazugehörigen Ventilstange, wobei einzelne Teile des Bügeleisens, insbesondere der Wassertank und das Gehäuse, zur besseren Darstellung weggelassen sind und

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines anderen Aus­ führungsbeispiels eines Tropfventils, bei dem der erste Dichtsitz in einem separaten Bauteil angeordnet ist, dessen Höhe gegenüber dem zweiten Ventilsitz durch die Bimetallspiralfeder einstellbar ist.

In der Zeichnung nach Fig. 1 ist mit 2 das Gehäuse eines Dampf­ bügeleisens 6 bezeichnet, wobei in der Zeichnung der Einfachheit halber nur die Umrißlinien des vorderen Teils des Dampfbügel­ eisens 6 angedeutet sind. Innerhalb des Gehäuses 2 des Dampf­ bügeleisens 6 findet sich ein Tropfventil 4, das einen Wasservor­ ratsbehälter 8 mit einer Verdampferkammer 16 verbindet. Der Was­ servorratsbehälter 8 weist einen Boden 10 auf, in dem eine kreis­ förmige Öffnung 12 vorgesehen ist, die zur dichten Aufnahme des Ventilsitzkörpers 24 des Tropfventils 4 dient.

Unterhalb des Bodens 10 des Wasservorratsbehälters 8 befindet sich nach Fig. 1 und 3 ein Verdampferkammerdeckel 14, der die Verdampferkammer 16 von oben her dichtet. Konzentrisch zur Öff­ nung 12 verläuft eine im Deckel 14 ausgebildete weitere Öffnung 15, in der eine Mutter 18 dichtend und drehfest angeordnet ist, die ein erstes Gewindeteil 20 aufweist, das mit einem zweiten Ge­ windeteil 22 des Ventilsitzkörpers 24 in Eingriff steht.

Der Ventilsitzkörper 24 ist nach Fig. 1 in der Öffnung 12 aufge­ nommen und in dieser mittels einer ersten O-Ring-Dichtung 13 ge­ genüber dem Wasservorratsbehälter 8 abgedichtet. Der Ventilsitz­ körper 24 besteht aus einem Zylinderteil 26, der an seinem unteren Ende die erste Dichtfläche 27 für den Ventilsitz 28 auf­ weist. An die Dichtfläche 27 schließt sich nach unten eine Durch­ laßöffnung 30 an, die den Wasservorratsbehälter 8 mit der Ver­ dampferkammer 16 verbindet. Die erste Dichtfläche 27 wird mittels einer an einer Ventilstange 32 ausgebildeten zweiten Dichtfläche 29 abgedichtet, die in einer Lagerung (nicht dargestellt) des Ge­ häuses 2 aufgenommen ist. Die Ventilstange 32 ist in ihrem oberen Teil nach Fig. 1 über eine entgegen einer Kraft einer Feder axial verstellbaren Gewindeeinrichtung (nicht dargestellt) höhenver­ stellbar und wird in dem Gehäuse 2 des Dampfbügeleisens 6 ge­ führt. Mittels eines Stellknopfes 35 kann also die Ventilstange 32 nach oben bzw. nach unten verstellt werden, um unabhängig von der Einstellmöglichkeit der thermogesteuerten Hülse 24 den Durch­ laßquerschnitt zwischen der zweiten Dichtfläche 29 an der Ventil­ stange 32 und der ersten Dichtfläche 27 an der Hülse 24 zu ver­ ändern, allerdings dies nur so lange, solange die Temperatur der Bügeleisensohle 3 heiß genug ist.

In Fig. 1 befindet sich der linke Teil des Ventilsitzkörpers 24 in einer Schließstellung, in der die Ventilstange 32 mit ihrer zweiten Dichtfläche 29 auf der ersten Dichtfläche 27 des Ventil­ sitzes 28 aufsitzt. Der rechte Teil des Ventilsitzkörpers 24 ist in einer Durchflußstellung dargestellt, das heißt, der Ventilsitz 28 ist geöffnet. Der linke und rechte Teil des Ventilsitzkörper 24 bilden jedoch eine Einheit.

In Fig. 1 ist eine als Bimetallspiralfeder ausgebildete Schenkel­ feder 36 vorhanden, die in Fig. 2 in Draufsicht dargestellt ist. Die Bimetallspiralfeder 36 umgibt den Zylinderteil 26 des Ven­ tilsitzkörpers 24. Der Ventilsitzkörper 24 weist hierzu an dem unteren Ende des Zylinderteils 26 einen Ringflansch 38 auf, auf dem die Bimetallspiralfeder 36 aufliegt.

Wie aus den Fig. 1 und 3 hervorgeht, wird die Bimetallspiral­ feder 36 von einem ringförmigen Steg 46 umgeben, der auf der Oberfläche des Ringflansches 38 nach Fig. 1 angeordnet ist. Der äußere Schenkel 44 der Bimetallspiralfeder 36 ist mittels eines Hakens 48 an einem im Steg 46 ausgebildeten Schlitz 34 und mit seinem inneren Schenkel 42 an einem an der Öffnung 12 ausgebilde­ ten Ringbund 33 in einem zweiten Schlitz 31 befestigt.

In Fig. 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Hülse 24 nach Fig. 1 dargestellt, wobei nun nicht mehr die Hülse 24 insgesamt, sondern nur noch ein in der Hülse 24 verschieblich angeordnetes Zylinderteil 26 axial verschiebbar angeordnet ist, in dem sein Nockenfolger 62 in eine an der Hülse 24 ausgebildete Nockenbahn 60 eingreift und gleichzeitig von dem freien Schenkel 43, der Bi­ metallfeder 36, der auch in Fig. 2 dargestellt ist, beaufschlagt wird, so daß bei Temperaturschwankung durch das sich drehende Ende des Schenkels 43 der Nockenfolger 62 und somit das Zylinder­ teil 26 verdreht und gleichzeitig aufgrund der Nockenbahn 60 an- bzw. abgehoben wird. Dadurch wird die am Zylinderteil 26 aus­ gebildete erste Dichtfläche 27 nach Fig. 4 nach oben oder nach unten verschoben. Auch hierdurch wird eine Temperatur abhängige Ventilsteuerung, wie anhand der Fig. 1 bis 3 erläutert, erreicht.

Nach Fig. 4 befindet sich die Nockenbahn 60 in einem zylinder­ förmigen Körper 64 mit einer Bohrung 54 zur Aufnahme des Zylin­ derteils 26, das in der Bohrung 54 axial verschiebbar aufgenom­ men ist. Die Ventilstange 32 sitzt in einer Bohrung 52 des Zylin­ derteil 26, so daß in der eigentlichen Hülse 24 der Zylinderteils 26 und das untere freie Ende der Ventilstange 32 geführt werden.

Am oberen Ende des Ventilkörpers 24 gemäß den Fig. 1 und 3 ist ein Gleitring 50 ausgebildet, der bei einer Verstellung der Ven­ tilstange 32 diese führt. In Fig. 4 wird der Gleitring der Ein­ fachheit halber von dem Zylinderteil 26 gebildet. Nach Fig. 1 und 3 sind an dem Gleitring 50 Einlässe 51 ausgebildet, die das Wasser zum Ventilsitz 28 führen.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Ventils nach den Fig. 1 bis 3 ist folgende.

Ist die Ventilstange 32 durch den Stellknopf 35 und über eine in der Zeichnung nicht dargestellte Gewindeeinrichtung soweit ver­ dreht, daß sie das Tropfventil 4 verschließt, so fließt auch dann kein Wasser wenn die Bügeleisensohle eine Temperatur erreicht, die zur Dampfbildung geeignet ist, da der erste Ventilsitz 27 nicht von dem zweiten Ventilsitz 29 der Ventilstange 32 abhebt. Dies ist deshalb so, da eine in der Zeichnung nicht dargestellte Feder als Kupplungsglied zwischen der Ventilstange 32 und der Ge­ windeeinrichtung dient, die auch bei geschlossenem Ventil die Ventilstange 32 immer noch geringfügig gegen den die Offenstel­ lung einnehmenden Ventilsitz 29 drückt. Wird nun der Stellknopf 35 so weit verdreht, daß über die Gewindeeinrichtung die Ventil­ stange 32 gemäß Fig. 1 nach oben fährt, so öffnet das Tropfventil 4 entsprechend dem Drehwinkel am Stellknopf 35.

Kühlt nun bei geöffnetem Tropfventil 4 nach Beendigung eines Bügelvorgangs oder nach Abschaltung der Stromversorgung die Temperatur der Bügeleisensohle 3 ab, so verdreht sich auch das als Bimetallsprialfeder ausgebildete Thermoelement 36 derart, daß es dabei über seinen in den zweiten Schlitz 31 eingreifenden inneren Schenkel 42 die Hülse 24 entsprechend verdreht, so daß diese über die Gewindeanordnung 20, 22 nach Fig. 1 dabei nach oben wandert, bis sie die in Fig. 1 linke Stellung erreicht hat, das heißt, die erste Dichtfläche 29 der Hülse 24 liegt nun an der zweiten Dichtfläche 29 der Ventilstange 32 dichtend an. Es kann nunmehr kein Wasser aus dem Wasservorratsbehälter 8 über die Durchlaßöffnung 30 in die darunterliegende Verdampferkammer 16 fließen.

Sobald die Bügeleisensohle sich wieder über einen vorgegeben Wert erwärmt, dessen Temperatur eine Dampferzeugung zuläßt, so dreht sich das Thermoelement 36 in umgekehrter Richtung, wodurch sich die Hülse 24 nach Fig. 1 nach unten bewegt und somit die in Fig. 1 rechte Stellung einnimmt, also der erste Dichtsitz 27 der Hülse 24 von dem zweiten Dichtsitz 29 der Ventilstange 32 entfernt an­ geordnet ist. Es kann nun Wasser in die Verdampferkammer 16 ein­ strömen.

Diese Anordnung läßt sowohl eine von Hand an der Ventilstange (32) wie eine selbsttätige vom Thermoelement (36) ausgelöste Ver­ stellung zu, so daß beide Ventilteile (32, 24) höhenverstellbar sind, wobei durch die Höhenverstellung der Ventilstange (32) die Wassermenge und durch das Ventilteil (24) mit Thermoelement (36) die Festlegung "Öffnen und Schließen" bestimmt wird.

Claims (11)

1. Tropfventil (4) für Dampfbügeleisen (6), mit einem zur Durchflußsteuerung von Wasser aus einem Vorratsbehälter (8) in eine Verdampferkammer (16) einer beheizten Bügeleisen­ sohle (3) regelbaren Ventilsitz (28), der aus einer ersten Dichtfläche (27) und aus einer gegenüber der ersten Dicht­ fläche (27) höhenverstellbaren zweiten Dichtfläche (29) be­ steht, wobei das Tropfventil (4) zur Steuerung des Wasser­ durchflusses mit einem an der Bügeleisensohle (3) befestig­ ten Thermoelement (36) derart verbunden ist, daß es erst dann öffnet, wenn die Temperatur der Bügeleisensohle (3) bereits so heiß ist, daß ein Verdampfen von Wasser in der Verdampfkammer (16) möglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß das die erste Dichtfläche (27) bildende Bauteil (24) mit einer Gewindeeinrichtung (20, 22) versehen ist und daß das Thermoelement (36) in Eingriff mit der Gewindeeinrich­ tung (20, 22) steht.

2. Tropfventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bauteil (24) von einer Hülse (24) gebildet wird, die ein erstes Gewindeteil (20) aufweist, das mit einem im Bügeleisen (6) feststehend angeordneten zweiten Gewindeteil (22) (18) zusammenwirkt.

3. Tropfventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Hülse (24) einerseits das als Bimetalldrehfeder ausgebildete Thermoelement (36) angreift, das andererseits an einen ortsfesten Teil (33) des Dampfbügeleisens (6) an­ geschlossen ist.

4. Tropfventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bimetalldrehfeder (36) aus einer Bimetallspiralfe­ der besteht, die konzentrisch zum Ventilsitz (28) angeord­ net ist.

5. Tropfventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (24) in einer Öffnung (12) eines die Ver­ dampferkammer (16) verschließenden Verdampferkammerdeckels (14) axial verschiebbar aufgenommen ist und mittels einer ersten Dichtung (13) den Wasservorratsbehälter (8) nach außen dichtet und daß der Zylinderteil (26) in einer Bohrung (19) der Mutter (18) geführt und über eine zweite Dichtung (17) nach außen gedichtet ist.

6. Tropfventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewindeteil (22) von einer Mutter (18) gebildet wird, die mit dem Verdampferkammerdeckel (14) dichtfest verbunden ist.

7. Tropfventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Dichtfläche (27) in einem Zylinderteil (26) vorgesehen ist, der von der Bimetallspiralfeder (36) umge­ ben ist, wobei der innere Schenkel (42) mittels eines ersten Hakens (43) an einem am Boden (10) des Vorratsbehäl­ ters (8) ausgebildeten Ringbund (33) und der äußere Schenkel (44) mit seinem Haken (48) in einem ringförmigen Steg (46) ausgebildeten weiteren Schlitz (34) eingreifen.

8. Tropfventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (24) an ihrem inneren Bereich die erste Dichtfläche (27) und an ihrem mittleren Bereich einen ersten Ringflansch (25) mit einem das zweite Gewindeteil (22) aufweisenden Zylinderteil (26) aufweisen, auf das die Mutter (18) aufschraubbar ist, wobei ein zweiter Ring­ flansch (38) zur Aufnahme der Bimetallspiralfeder (36) am äußeren Ende des Zylinderteils (26) vorgesehen ist.

9. Tropfventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem zweiten Ringflansch (38) der Steg (46) zum An­ schluß des einen Schenkels (44) der Bimetallspiralfeder (36) vorgesehen ist.

10. Tropfventil nach Anspruch 1 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußquerschnitt des Tropfventils (4) unabhän­ gig von der Gewindeeinrichtung (20, 22) durch eine an der Ventilstange (32) angeordnete zweite Verstelleinrichtung veränderbar ist, allerdings nur bei derjenigen Stellung der Hülse (24), in der sie sich befindet, wenn die Temperatur der Bügeleisensohle (3) heiß genug ist.

11. Tropfventil nach Anspruch 1 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Dichtfläche (27) an einem separaten Zylinder­ teil (26) ausgebildet ist, daß der Zylinderteil (26) mittels eines Nockenfolgers (62) in einer Nockenbahn (60) der Hülse (24) geführt wird und daß an dem Nockenfolger (62) der Schenkel (44) der Bimetallspiralfeder (36) ein­ greift.