DE60212712T2 - Eletromagnetisches vorgesteuertes Membranventil für sanitäre Einrichtungen - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft elektromagnetisch vorgesteuerte Membranventile, die gut bekannte Vorrichtungen sind, welche aus einem Ventilkörper, an dem die Flüssigkeitsein- und -auslässe verwirklicht sind, einer Öffnung mit einem Verschluss und einer Kappe, auf welcher das Stellorgan, bestehend aus einer Spule, vorgesehen ist, aus einem stabilen Kern und einem Plunger, der mit dem vorgesteuerten Ventil verbunden ist, hergestellt ist. Die Konfigurationen der elektromagnetisch vorgesteuerten Membranventile können verschieden sein, gemäß den verschiedenen Verwendungen, für welche sie hergestellt worden sind. Der Verschluss kann durch ein Druckspiel kontrolliertbar sein, welches durch einige geeignete Vorrichtungen, wie Fanglöcher, die zwischen zwei Kammern kommunizieren, erhalten werden, worin die Kammer, welche den Schließdruck gegen den Auslass ausübt, durch ein Steuersystem ausgetragen wird. Die Steuerung des Plungers tritt durch Anregung des Elektromagneten in solch einer Weise ein, dass die elektromotorische Kraft den Plunger mit dem stabilen Kern zusammenbringen wird, um den Verschluss in eine Stellung zur Öffnung des Durchganges durch die Ventilöffnung zu bringen.
• Ein spezieller Bereich der Verwendung elektromagnetisch vorgesteuerter Membranventile ist der Sanitärbereich, wo das Öffnen und Schließen der vorgesteuerten Ventile durch ein elektronisches Steuersystem erhalten wird, welches die Anwesenheit des Benutzers feststellt und das gleiche elektromagnetische Ventil betätigt, das beispielsweise den Wasserhahn öffnen kann.
• Im Stand der Technik wurden mehr und mehr miniaturisierte vorgesteuerte Ventile entwickelt, so dass sie direkt in den Wasserhahn mit sehr niedrigem Kraftaufwand des Magnetes eingeführt werden können, mit bistabilen Systemen, in einer Weise, dass mit einem sehr kleinen elektrischen Impuls das vorgesteuerte Ventil selbst mit einem entgegengesetzten Impuls ein- und ausgeschaltet werden kann; in einem solchen Fall ist es daher möglich, kleine, langlebige Batterien zu verwenden.
• Kompakte elektromagnetisch vorgesteuerte Membranventile sind entwickelt worden, welche sich dadurch auszeichnen, dass sie Flüssigkeitsein- und -auslässe aufweisen, welche koaxial relativ zu dem Gewinde angeordnet sind, womit das Ventil selbst mit dem Gehäuse in dem Hahn oder in der Sanitäreinrichtung befestigt ist. Diese Lösung, die eben ein Raumproblem gelöst hat, zeigt jedoch einen großen Nachteil in der Verbindung zwischen dem Elektromagneten und dem elektronischen System, da es ebenfalls entfernbar sein muss, um das gleiche Ventil an- und abzuschrauben; dies schafft ernste Probleme mit der Undurchlässigkeit bzw. Dichtigkeit in einem System, welches leicht durch Wasser erreichbar ist.
• Die US-PS 6,296,227 veranschaulicht einen Ventilaufbau für Bewässerungssysteme, der ein Ventilelement eingeschlossen in einem Ventilgehäuse, umfassend eine Kappe, aufweist. Klemmelemente sind vorgesehen, jedoch lediglich zur Halterung der oberen Kappe und des Hauptventilkörpers, wobei sie nur die Funktion der Erleichterung des Zugriffes zum Ventilgehäuseinneren für Wartung und Unterhalt besitzen.
• Die EP 0 930 402 A veranschaulicht ein elektromagnetisch vorgesteuertes Membranventil für Sanitäreinrichtungen.
• Dieses Ventil ist in die Ventilkörperplatte eingeschraubt und kann als der nächstliegende Stand der Technik entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1 angesehen werden.
• Die vorliegende Erfindung löst diesen Nachteil in einer einfachen und wirksamen Weise, indem ein elektromagnetisch vorgesteuertes Membranventil für Sanitäreinrichtungen geliefert wird, welches sich dadurch auszeichnet, dass es einen zylindrischen Körper mit koaxial auf der gleichen Zylinderbasis angeordneten Ein- und Auslässen aufweist, so dass es mit dem Gehäuse verbunden werden kann, ohne dass es gedreht werden muss, sondern nur axial eingeführt wird und durch ein geeignetes Befestigungssystem befestigt wird, wie eine Ringmutter oder eine Gewindeplatte oder einen geformten Ring, um so den Zusammenbau des elektrischen Steuersystems des Ventils selbst in die Einrichtung vor der Einführung des Ventils zu ermöglichen, sogar mit festgelegten Verbindungen zwischen den zwei Vorrichtungen.
• Die wesentlichen Merkmale des vorgesteuerten Ventils für Sanitäreinrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung sind im Anspruch 1 angegeben, wohingegen weitere Einzelheiten in den abhängigen Ansprüchen hervorgehoben sind.
• Einige bevorzugte Ausführungsformen des vorgesteuerten Ventils gemäß der vorliegenden Erfindung sind in beispielhafter jedoch nicht beschränkender Weise unter Bezugnahme auf die Figuren der anliegenden Zeichnungen gezeigt, worin:
• 1 eine Aufrissansicht des vorgesteuerten Ventils ist;
• 2 eine ähnliche Ansicht der Ringmutter ist, welche verwendet werden kann, um das Ventil in dem geeigneten Gehäuse zu befestigen;
• 3 eine ähnliche Ansicht ist, welche das vorgesteuerte Ventil von 1, befestigt durch die Ringmutter von 2 in dem Gehäuse zeigt, welches beispielsweise in einem Hahn aufgenommen ist;
• 4 eine ähnliche Ansicht von 3 ist, welche eine weitere Befestigungslösung des Ventils mit Gewinde platten und Befestigungsschrauben zeigt und die Verbindung zwischen dem Elektromagneten und dem elektronischen System darstellt; und
• 5 eine noch weitere ähnliche Ansicht von 3 ist, welche eine weitere Befestigungslösung des Ventils mit dem Gehäuse durch einen Befestigungsformring zeigt.
• Unter Bezugnahme auf 1 wird das äußere Gehäuse des Ventils mit der Nummer 1 bezeichnet, wobei die obere Kappe 2 durch den O-Ring 3 aufgenommen und abgedichtet ist, wobei das obere Gehäuse der Verschlussmembran 4 erhalten wird und das Gehäuse des Elektromagneten 5 mit dem vorgesteuerten System der Membran; das System besteht aus einem Plunger 6, welcher den Verschluss 7 trägt, welcher die durch eine Feder 9 gespannte Öffnung 8 verschließt; der stabile Kern 10, welcher durch den O-Ring 11 abgedichtet ist, ist mit einem Permanenmagneten 12 versehen, welcher den Außenkreislauf schließt, der aus dem Gehäuse 13 und der Unterlegscheibe 14 gebildet ist. Der O-Ring 15 dichtet alles ab. Die obere Kappe bildet zusammen mit der Verschlussmembran die Kammer 16, welche durch eine Leitung 17 mit der Kammer 18 und der Öffnung 8 kommuniziert. Diese Öffnung kommuniziert mit dem Auslass durch die Leitung 19, die Kammer 20, den Durchgang 21 und die Bohrung 22. Der Ventilgehäusekörper 23 weist das untere Gehäuse der Verschlussmembran, den Durchgang 24 der Einlassleitung und die Öffnung 25 auf, welche mit der Auslassleitung 26 kommuniziert. Der O-Ring 27 dichtet alles ab und der Ring 28 verbindet alles. Der O-Ring 29 vervollständigt die Abdichtung des Auslasses. Die Verschlussmembran 4 hält den Träger 30, wo die Leitung 31 vorgesehen ist. Diese Leitung weist einen Abschnitt auf, welcher relativ zu der Vorsteuerungsöffnung niedriger angeordnet ist.
• Der Spulenmantel 44 des Vorsteuerungsmagneten trägt gewickelt die magnetische Schaltung 45.
• Wenn das Ventil in seinem Gehäuse zusammengebaut ist, welches ein Hahn R sein kann, wie beispielsweise in 3 gezeigt, füllt die unter Druck stehende Flüssigkeit, welche aus der Leitung 32 durch die Bohrung 31 kommt, die Kammer 16, welche einen Abschnitt der Verschlussmembran aufweist, welcher bezüglich der unteren Kammer 32 größer ist, so dass die Verschlussmembran die Öffnung 25 zum Schließen unter Druck setzt.
• Wird der Strom eingeschaltet, in diesem Fall infolge der Gegenwart des Permanenmagneten 12 in pulsierter Form, wird die Wicklung des Elektromagneten mit dem Plunger 6 mit dem stabilen Kern 10 in Verbindung gebracht, indem der Verschluss 7 von der Öffnung 8 getrennt wird. Diese Position ist stabil und bleibt so, bis ein entgegengesetzter Impuls keinen entgegengesetzten Druck schafft, welcher den Plunger 6 von dem stabilen Kern 10 entfernt und so das Ventil wieder schließt. In der offenen Ventilposition sind die Kammer 16, die Leitung 17 und die Kammer 18 durch die Durchgänge 19, 20, 21 und 22 mit der unteren Druckauslassleitung 26 in Verbindung gebracht und so bewirkt die zwischen der Kammer 16 und der Kammer 33 infolge der unterschiedlichen Größen der Durchgänge 31 und 8 erzeugte Ungleichheit, durch Reduzierung des Druckes in der Kammer 16, dass sich die Verschlussmembran 4 aufwärts bewegt und die Öffnung 25 zu dem Flüssigkeitsstrom öffnet, der demzufolge zum Auslass 34 durch die Leitung 26 abfließen wird.
• In 2 ist die Ringmutter 35 mit dem O-Ring 36 verschraubt in dem Abschnitt 37 gezeigt, welcher die Fixierung des vorgesteuerten Ventils in ein geeignetes Gehäuse ermöglicht.
• Eine weitere Befestigung des Ventils durch Platten 38 und Schrauben 39 ist in 4 gezeigt; in diesem Fall wird der O-Ring 40 eingeführt, um eine Dichtung zu schaffen. Wieder in 4 ist eine herkömmliche elektronische Schaltung 41 mit dem Elektromagneten durch Kabel 42 verbunden. Es ist deutlich gezeigt, dass diese Schaltung in ein geeignetes Gehäuse des Hahnes oder der sanitären Einrichtung eingeführt werden kann und so während des Zusammenbaus und des Auseinandernehmens des vorgesteuerten Ventils fixiert bleiben kann, da keine Drehung des Ventils vorliegt.
• Ein weiterer Weg zum Zusammenbau des Ventils durch das Befestigen mit geeignet geformten Klemmen 43 ist in 5 gezeigt.
• Es ist daher offensichtlich, dass das vorgesteuerte Ventil gemäß der vorliegenden Erfindung die vorgegebenen Aufgaben löst, indem die Fixierung des vorgesteuerten Ventils in sein Gehäuse in der sanitären Einrichtung durch eine einfache axiale Einführung erreicht wird, welche jegliches Befestigungselement erspart, welches eine Drehung des vorgesteuerten Ventils bezüglich seines Gehäuses erfordert und daher eine feste Verbindung zwischen dem elektronischen Steuersystem und dem Steuersystem mit konsequenter Garantie der Dichtigkeit und Integrität der elektrischen Verbindungen erlaubt, wie das auch in den Ansprüchen angegeben ist.

Claims (4)

1. Elektromagnetisch vorgesteuertes Membranventil für sanitäre Einrichtungen, im Wesentlichen umfassend ein äußeres Gehäuse (1) des Ventils, worin eine obere Kappe (2) untergebracht ist, in welcher Kappe (2) das obere Gehäuse einer Verschlussmembran (4) und das Gehäuse eines Elektromagneten (5) angeordnet ist, wobei das Membransteuersystem aus einem Plunger (6) besteht, welcher einen Verschluss (7) hält, wobei der Verschluss (7) eine Öffnung (8), angetrieben durch eine Feder (9) und einen stationären Kern (10), der mit einem Permanentmagneten (12) versehen ist, verschließt, was die äußere Schaltung, bestehend aus einem Gehäuse (13) und einer Unterlegscheibe (14), schließt, wobei die obere Kappe (2) zusammen mit der Verschlussmembran (4) eine Kammer (16) bildet, welche über eine Leitung (17) der Kappe (2) mit einer Kammer (18) und mit dem Durchgang (8) kommuniziert, wobei der Durchgang (8) mit dem Ausgang durch eine Leitung (19), eine Kammer (20), eine Passage (21) und eine Durchbohrung (22) kommuniziert, wobei ein Ventilgehäusekörper (23) das untere Gehäuse der Verschlussmembran (4), Passagen (24) der Eingangsleitung und einen Durchgang (25), welcher mit der Ausgangsleitung (26) kommuniziert und einen Ring (28) umfasst, welcher die obere Kappe (2), die Verschlussmembran (4) und den Ventilgehäusekörper (23) zusammenschließt, wobei die Verschlussmembran (4) einen Träger (30) hält, worin eine Leitung (31) angeordnet ist, wobei die Leitung (31) einen Abschnitt aufweist, welcher kleiner als die Öffnung des Pilotsystems ist, wobei die Wasserdichtungen zwischen den verschiedenen Elementen durch O-Ringe (3, 11, 15, 27, 29) erhalten werden, wobei das äu ßere Gehäuse (1) des Ventils aus einem zylindrischen Körper mit koaxialen Eingängen und Ausgängen auf der gleichen Zylindergrundfläche besteht, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Körper gewindelos ist, so dass das elektromagnetisch vorgesteuerte Ventil in seinem Gehäuse in der sanitären Einrichtung ohne Rotationsbewegung, sondern lediglich durch axiales Einführen und Befestigen durch ein geeignetes Befestigungssystem verschlossen werden kann, wobei das Befestigungssytem aus einer Ringmutter (35) mit einem abdichtenden O-Ring (36) und einem gewindelosen Abschnitt (37) besteht, was die Befestigung des elektromagnetisch vorgesteuerten Ventils in seinem Gehäuse ermöglicht.
2. Elektromagnetisch vorgesteuertes Membranventil für sanitäre Einrichtungen, im Wesentlichen umfassend ein äußeres Gehäuse (1) des Ventils, worin eine obere Kappe (2) untergebracht ist, in welcher Kappe (2) das obere Gehäuse einer Verschlussmembran (4) und das Gehäuse eines Elektromagneten (5) angeordnet ist, wobei das Membranpilotsystem aus einem Plunger (6) besteht, welcher einen Verschluss (7) hält, wobei der Verschluss (7) eine Öffnung (8), angetrieben durch eine Feder (9) und durch einen stationären Kern (10), versehen mit einem Permanentmagneten (12), verschließt, was die äußere Schaltung, bestehend aus einem Gehäuse (13) und einer Unterlegscheibe (14), schließt, wobei die obere Kappe (2) zusammen mit der Verschlussmembran (4) eine Kammer (16) bildet, welche über eine Leitung (17) der Kappe (2) mit einer Kammer (18) und mit einem Durchgang (8) kommuniziert, wobei der Durchgang (8) mit dem Ausgang durch eine Leitung (19), eine Kammer (20), eine Passage (21) und eine Durchbohrung (22) kommuniziert, wobei ein Ventilgehäusekörper (23) das untere Gehäuse der Verschlussmembran (4), Passagen (24) der Eingangsleitung und eine Öffnung (25), welche mit der Ausgangsleitung (26) kommuniziert und einen Ring (28) umfasst, welcher die obere Kappe (2), die Verschlussmembran (4) und den Ventilgehäusekörper (23) zusammenschließt, wobei die Verschlussmembran (4) einen Träger (30) hält, worin eine Leitung (31) angeordnet ist, wobei die Leitung (31) einen Abschnitt aufweist, der kleiner als die Öffnung des Pilotsystemes ist, und wobei die Wasserdichtungen zwischen den verschiedenen Elementen durch O-Ringe (3, 11, 15, 27, 29) erhalten werden, wobei das äußere Gehäuse (1) des Ventils aus einem zylindrischen Körper, mit koaxialem Eingang und Ausgang auf der gleichen Zylindergrundfläche besteht, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Körper gewindelos ist, so dass das elektromagnetisch vorgesteuerte Ventil mit seinem Gehäuse in der sanitären Einrichtung ohne Rotationsbewegung befestigt werden kann, sondern lediglich durch axiales Einführen und Befestigen durch ein geeignetes Befestigungssystem, wobei das Befestigungssystem aus einer Platte (38) besteht, welche an der Einrichtung durch Schrauben (39) befestigt ist und unter Einführung eines dichtenden O-Ringes (40).
3. Elektromagnetisch vorgesteuertes Membranventil für sanitäre Einrichtungen, im Wesentlichen umfassend ein äußeres Gehäuse (1) des Ventils, worin eine obere Kappe (2) untergebracht ist, in welcher Kappe (2) das obere Gehäuse einer Verschlussmembran (4) und das Gehäuse eines Elektromagneten (5) angeordnet ist, wobei das Membranpilotsystem aus einem Plunger (6) besteht, welcher einen Verschluss (7) hält, welcher Verschluss eine Öffnung (8) verschließt, welche durch eine Feder (9) und einem stationären Kern (10) der mit einem Permanentmagneten (12) versehen ist, welcher die äußere Schaltung, bestehend aus einem Gehäuse (13) und einer Unterlegscheibe (14) schließt, vorangetrieben wird, wobei die obere Kappe (2) zusammen mit der Verschlussmembran eine Kammer (16) bildet, welche durch eine Leitung (17) der Kappe (2) mit einer Kammer (18) und der Öffnung (8) kommuniziert, wobei die Öffnung (8) mit dem Ausgang durch eine Leitung (19), eine Kammer (20), eine Passage (21) und eine Durchbohrung (22) kommuniziert, wobei ein Ventilgehäusekörper (23) das untere Gehäuse der Verschlussmembran (4), Passagen (24) der Eingangsleitung und eine Öffnung (25), wel che mit der Ausgangsleitung (26) kommuniziert und einen Ring (28) umfasst, welcher die obere Kappe (2), die Verschlussmembran (4) und den Ventilgehäusekörper (23) zusammenschließt, wobei die Verschlussmembran (4) einen Träger (30) hält, worin eine Leitung (31) angeordnet ist, wobei die Leitung (31) einen Abschnitt aufweist, welcher kleiner als die Öffnung des Pilotsystems ist, wobei die Wasserabdichtungen zwischen den verschiedenen Elementen durch O-Ringe (3, 11, 15, 27, 29) erhalten werden, wodurch das äußere Gehäuse (1) des Ventils aus einem zylindrischen Körper mit koaxialem Eingang und Ausgang auf derselben Zylindergrundfläche besteht, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Körper gewindelos ist, so dass das elektromagnetisch vorgesteuerte Ventil mit seinem Gehäuse in der sanitären Einrichtung ohne Rotationsbewegung befestigt werden kann, sondern lediglich durch axiales Einführen und Befestigen durch ein geeignetes Befestigungssystem, wobei das Befestigungssystem aus einer geeignet geformte Schnappverbindung (43) unter Einführung eines abdichtenden O-Ringes (40) besteht.
4. Elektromagnetisch vorgesteuertes Ventil gemäß den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die steuerelektronische Schaltung (91) permanent mit dem Elektromagneten (5) durch Kabel (42) verbunden ist und in dem Gehäuse der Einrichtung während des Schließens und Öffnens des elektromagnetisch vorgesteuerten Ventils befestigt bleiben kann.