DE8028467U1

DE8028467U1 - Elektrisch betaetigtes membranventil

Info

Publication number: DE8028467U1
Application number: DE19808028467
Authority: DE
Original assignee: Eaton SAM
Current assignee: BorgWarner Transmission Systems Monaco SAM
Priority date: 1980-10-25
Filing date: 1980-10-25
Publication date: 1981-04-02
Also published as: ES273306U; EP0050756A1; AU7672281A

Description

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Eaton S.a.M. Monaco

Elektrisch betätigtes Membranventil

Die Neuerung betrifft ein elektrisch betätigtes Membranventil, insbesondere für Waschmaschinen, mit einem einen Ventilsitz für die Membrane enthaltenden, aus Kunststoff gefertigten Gehäuse, das einen Wassereinlaß sowie einen mit dem Ventilsitz verbundenen Wasserauslaß enthält und an dem eine Ankerführung durch Ultraschall angeschweißt ist, die die Membrane in dem Gehäuse festklemmt und einen in Richtung auf die Membrane federnd vorgespannten und längsverschieblichen ferromagnetischen Anker enthält, und mit einer in mehreren Stellungen außen auf die Ankerführung konzentrisch aufsetzbaren und mittels einer Schnappverbindung befestigten Magnetspule mit rechtwinklig zu deren Achse verlaufenden elektrischen Anschlüssen, die von einem ferromagnetischen Rückschluß teilweise umschlossen ist, dessen aktiver Luftspalt in dem Bereich des Ankers liegt.

Aus der Praxis ist ein derartiges Ventil bekannt, dessen Magnetspule jedoch teuer in der Fertigung ist.

In der DE-OS 2 800 204 ist ein elektrisches Membranventil beschrieben, dessen magnetischer Rückschluß zwei jeweils mit einem Flansch versehene Rohrabschnitte enthält, die von entgegengesetzten Seiten in den Wickelkörper der Magnetspule eingesetzt werden. Anschließend daran wird die Wicklung auf den Wickelkörper aufgebracht und über den Wickelkörper ein C-förmig gebogenes ferromagnetisches Profilstück aufgeschoben, um so die beiden Rohrabschnitte,die einen in der Magnetspule liegenden Luftspalt begrenzen, magnetisch miteinander zu verbinden. Abschließend wird die mit dem magnetischen Rückschluß versehene Magnetspule in Kunststoff eingegossen.

Wenn die zusanunenstoßenden Schenkelenden der beiden Teile
ineinander verrastbar sind, so ergeben sich sehr stabile
konstruktive Verhältnisse, da die Teile auch in axialer

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Bei diesem bekannten Membranventil werden an die Genauigkeit des C-förmigen Profiles und den axialen Abstand der Flansche der beiden Rohrabschnitte sehr
hohe Anforderungen gestellt, damit weder das C-förmige
Profilstück beim Aufschieben aufgeweitet wird und somit
einen keilförmigen zusätzlichen Luftspalt ergibt, noch
die lichte Weite des C-förmigen Profilstückes größer
als der Flanschabstand ist, was ebenfalls einen zusätzlichen Luftspalt ergibt.

Aufgabe der Neuerung ist es, ein elektrisch betätigtes |

Membranventil zu schaffen, das kostengünstig und robust Jf

als Massenware herstellbar ist, und dessen magnetischer |ί

Rückschluß für die vergossene Magnetspule nachträglich 'U

auf diese aufsetzbar ist, wobei unter Beibehaltung eines |

geringen magnetischen Widerstandes nur mäßige Anfor- Ii

derungen an die mechanischen Toleranzen gestellt werden. «

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das neuerungsgemäße elektrisch betätigte Membranventil durch die Merkmale des ^! Schutzanspruchs 1 gekennzeichnet. 'j|

Da der magnetische Rückschluß zwei kongruente L-förmig
gebogene Teile enthält, ergibt sich eine vereinfachte
Herstellung der Einzelteile. Außerdem ist es wegen
des an jedem Teil befestigten Rohres möglich, den magnetischen Rückschluß nachträglich in die bereits vergossene Magnetspule einzusetzen, wobei die in die Ankerbohrung eingeführten Rohreden magnetischen Rückschluß
an der Magnetspule festhalten.

Richtung formschlüssig zusammengehalten werden. Sehr einfache Verhältnisse ergeben sich dann, wenn ein Schenkel· ende einen Ansatz und das entsprechende andere Schenkelende des anderen Teiles eine damit zusammenpassende Ausnehmung aufweist. Hierbei können der Ansatz und die Ausnehmung so ausgebildet sein, daß sie zusammen eine mechanisch feste Schwalbenschwanzverbindung ergeben.

Weiterhin ist es möglich, die beiden Teile des magnetischen Rückschlusses durch die Ankerführung des Membranventiles zusammenzuhalten.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Neuerung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein elektrisch betätigtes Membranventil gemäß der Neuerung in einem Längsschnitt und

Fig. 2 die Magnetspule' sowie die beiden TeiJe des

magnetischen Rückschlusses für das Membran- % ventil nach Fig. 1 in einer perspektivischen

Explosionsdarstellung.

Das in Fig. 1 dargestellte elektrisch betätigte Membranventil 1 enthält ein aus Kunststoff gefertigtes Gehäuse 2, an dem ein Wassereinlaß 3 sowie ein Wasserauslaß 4 einstückig angeformt sind. Der Wassereinlaß 3 ist als Schraubanschluß ausgeführt und enthält in seinem Inneren ein Wassersieb 5 sowie eine Drosselbohrung 6. Mit Hilfe eines auf den Wassereinlaß 3 aufgeschobenen Flansches 7 kann das Membranventil 1 in der Waschmaschine befestigt werden.

Der Wasserauslaß 4 ist als Nippel ausgebildet und steht im Inneren des Gehäuses 2 mit einem nach oben zeigenden Ventilsitz 8 in Verbindung, auf dem eine in dem eine in. dem Gehäuse 2 befestigte kreisrunde Membrane 9 aufliegt. In der Membrane sitzt ein konzentrisch angeordneter Membranteller 10 mit eine ebenfalls konzentrisch angeordneten Bohrung 11. Seitlich neben dem Ventilsitz 8 enthält die Membrane eine Ausgleichsbohrung 12, die auch durch den Membranteller 10 verläuft.

Oberhalb der Membrane 9 steckt in dem Gehäuse 2 eine Ankerführung 13, die aus einem etwa scheibenförmigen Abschnitt 14 sowie einem konzentrisch dazu angeordneten rohrförmigen Abschnitt 15 besteht,der an seinem oberen, dem scheibenförmigen Abschnitt 14 gegenüberliegenden Ende abgeschlossen ist. Die Ankerführung 13 klemmt die Membrane 9 in dem Gehäuse 2 fest und ist durch Ultraschall- oder Rotationsschweißen mit dem Gehäuse 2 verbunden. In der Ankerführung 13 steckt ein längsverschieblicher ferromagnetischer Anker 16,

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der an seinem vorderen Ende ein elastisches Verschlußglied 17 trägt, durch das die Bohrung 11 in dem Membranteller 10 verschließbar ist. Mittels einer in der Ankerführung 13 befindlichen Feder 18 ist der Anker 16 in Richtung auf die Membrane 9 federnd vorgespannt.

Außen auf dem rohrförmigen Abschnitt 15 der Ankerführung 13 steckt eine Magnetspule 19, die eine auf einen Wickelkörper 20 aufgebrachte Drahtwicklung 21 enthält. In dem Wickelkörper 20 sitzen zwei, etwa radial,bezogen auf die Magnetspule 19,sich erstreckende Flachstecker 22a und 22b, von denen wegen der geschnittenen Darstellung in Fig. 1 nur der Flachstecker 22b sichtbar ist. Die Wicklung 21 und der Wickelkörper 20 sind von einer KunststoffVergußmasse 2 3 umgeben, wobei an den Stirnseiten der Magnetspule an der Vergußmasse jeweils ein Fortsatz 24 bzw. 25 ausgebildet ist, der in eine entsprechende Ausnehmung des scheibenförmigen Abschnittes 14 der Ankerführung 13 eingreifen kann und eine Verdrehsicherung der Magnetspule 19 gegenüber dem Gehäuse 2 des Membranventiles bildet.

Zwischen der konzentrisch auf der Ankerführung 13 angeordneten Magnetspule 19 und dem rohrförmigen Abschnitt 15 befinden sich zwei Rohre 26 und 27 eines magnetischen Rückschlusses 28, die im Bereich des Ankers 16 einen für die Betätigung des Membranventiles wirksamen Luftspalt 29 begrenzen.

Die mit dem zugehörigen magnetischen Rückschluß 28 versehene Magnetspule 19 ist durch an dem oberen Ende der Ankerführung 13 vorgesehene, nach außen weisende Rastglieder 30 auf dem Rohrabschnitt 15 gesichert.

Der magnetische Rückschluß 28 enthält zwei L-förmig gebogene Teile 31a und 32b. Jedes der beiden L-förmigen Teile 31.a und 31b trägt auf einem Schenkel 32a bzw. 32b das in Richtung des anderen Schenkels 33a bzw. 33b verlaufende Rohr 26 bzw. 27, das im montierten Zustand, wie in Fig. 1 ersichtlich, auf dem rohrförmigen Abschnitt steckt.

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Der das Rohr 26 bzw. 27 tragende Schenkel 32a bzw. 32b weist an seinem freien Schenkelende 34a bzw. 34b einen Ansatz 35a bzw. 35b auf, der in eine entsprechende Ausnehmung 36a bzw. 36b des freien Schenkelendes 37a bzw. 37b des Schenkels 33a bzw. 33b paßt. Der Fortsatz 35a bzw. 35b bildet mit der Ausnehmung 36b bzw. 36a eine Schwalbenschwanzführung, die ein axiales Auseinanderrutschen der beiden Teile 31a und 32b wirksam verhindert.

Bei der Herstellung wird zunächst die Wicklung 21 auf den Wickelkörper 20 aufgebracht und anschließend wird die so vorgefertigte Magentspule 19 mit der Ummantelung 23 vergossen. Nunmehr werden die Rohre 26 und 27 der Teile 31a und 31b des magnetischen Rückschlusses 28 in die Magnetspule 19 eingeführt, wobei gleichzeitig die Schenkel 33a und 33b geringfügig nach außen gedrückt werden, damit die Ausnehmung 36b des freien Schenkelendes 37b über den Fortsatz 35a des freien Schenkelendes 34 gleiten kann und an der gegenüberliegenden Stirnseite der Magnetspule die Ausnehmung 36a über den Fortsatz 34b gleiten kann. Sobald die Schenkel 33a und 33b losgelassen werden, gleiten die Ausnehmungen 36a und 36b auf den jeweils zugehörigen Fortsatz 35a und 35b. Die nun fertiggestellte und mit dem magnetischen Rückschluß 28 versehene Magnetspule 19 wird auf den Rohrabschnitt 15 der Ankerführung aufgesetzt und durch die Rastglieder 30 festgehalten.

Anstatt die beiden Teile 31a und 31b des magnetischen Rückschlusses 28 durch eine Schwalbenschwanzführung zusammenzuhalten, ist es auch möglich, sie durch die Befestigungseinrichtung der Magnetspule 19 auf dem Rohrabschnitt 15 zusammenzuhalten.

Aufgrund der symmetrischen Ausbildung der Stirnflächen der Magnetspule 19 kann diese wahlweise mit den Flachsteckern oben oder unten auf die Ankerführung 13 aufgesteckt werden.

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Wenn beim Betrieb des Membranventiles 1 die Magnetspule 19 nicht erregt ist, drückt die Feder 18 den Anker 16 auf die Bohrung 11 in dem Membranteller 10, so daß sich oberhalb der Membrane 9 durch die Ausgleichsbohrung 12 ein Druck aufbauen kann, der die Membrane 9 und den Membranteller 10 auf den Ventilsitz 8 preßt. Beim Erregen der Magnetspule.19 wird der Anker 16 gegen die Kraft der Feder 18 abgehoben, so daß nunmehr der auf der Membrane 9 lastende Druck durch die Bohrung 11 abgebaut wird und der Zulaufdruck des Wassers die Membrane 9 von dem Ventilsitz 8 abhebt, damit das Wasser durch den Wassereinlaß 3 und den Wasserauslaß 4 der Waschmaschine zuströmen kann.

Claims

■* ·(*· 9 ■· • · · · Il I • ι ι , · ••■•111 111 ·« η« % Φ Patentanwälte Dipl.-Ing. W. Scherrmann Dr.-Ing. R. Rüger 7300 Essllngen (Neckar), Webergasse 3, Postfach 348 T β I ei I ο η οχ Λι . ν. *nan Stuttgart (0711) 356539 24. Oktober 1980 35oti9 Gm 2 baal Te I ex (l7 25BF10smru Telegramme Patentschutz Essllngenneckar Schutzansprüche

1. Elektrisch betätigtes Membranventil, insbesondere für Waschmaschinen, mit einem einen Ventilsitz für die Membrane enthaltenden, aus Kunststoff gefertigten Gehäuse, das einen Wassereinlaß sowie einen mit dem Ventilsitz verbundenen Wasserauslaß enthält und an dem eine Ankerführung durch Ultraschall angeschweißt ist, die die Membrane in dem Gehäuse festklemmt und einen in Richtung auf die Membrane federnd vorgespannten und längsverschieblichen ferromagnetischen Anker ent-ί hält, und mit einer in mehreren Stellungen außen auf

die Ankerführung konzentrisch aufsetzbaren und mittels einer Schnappverbindung befestigten Magnetspule mit rechtwinklig zu deren Achse verlaufenden elektrischen Anschlüssen, die von einem ferromagnetischen Rück-I Schluß teilweise umschlossen ist, dessen aktiver Luft-

I spalt in dem Bereich des Ankers liegt, dadurch gekenn-

s zeichnet, daß der magnetische Rückschluß (28) zwei

I kongruente L-förmig gebogene Teile (31a, 31b) aufweist,

I in deren einen Schenkel (32a, 32b) jeweils ein Rohr

i (27, 28) eingesetzt ist, daß die Rohre (26, 27) beider

I Schenkel (32a, 32b) von entgegengesetzten Seiten in

I die Magnetspule (19), die Ankerführung (13) konzentrisch

s umgebend eingeführt sind und durch sie gemeinsam der

I Luftspalt (29) begrenzt ist, und daß die freien

;i Schenkelenden (34a, 37a) eines Teiles (31a) mit den

* freien Schenkelenden (34b, 37b) des anderen Teiles

ξ (31b) einen kleinen magnetischen Widerstand bildend

i; zusammenstoßend angeordnet sind.

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2. Membranventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils zusammenstoßenden Schenkelenden (34a, 37b, 34b, 37a) der beiden Teile (31a, 31b) ineinander verrastet sind.

3. Membranventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils das gleiche Schenkelende (37a, 37b) beider Teile (31a, 31b) eine Ausnehmung (36a, 36b) aufweist, in die ein Fortsatz (35ä, 35b) des jeweils anderen Schenkelendes (34a, 34b) des anderen Teiles (31a, 31b) einführbar ist.

4. Membranventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Ausnehmung (36a, 36b) und den Fortsatz (35a, 35b) zusammen eine Schwalbenschwanzführung ausgebildet ist.

5. Membranventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile (31a, 31b) durch die Ankerführung (13) in der Magnetspule (19) zusammengehalten sind.