DE69815068T2

DE69815068T2 - Verfahren und apparat zum befestigen einer versorgungsleitung an einem elektromagnetventil

Info

Publication number: DE69815068T2
Application number: DE1998615068
Authority: DE
Inventors: S. Wesley SWANSON; J. Robert COOPER
Original assignee: Ranco Inc of Delaware
Current assignee: Ranco Inc of Delaware
Priority date: 1997-07-16
Filing date: 1998-07-16
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2018-07-17
Also published as: EP0961897A1; AU8407598A; CA2265772C; EP0961897B1; US6070606A; DE69815068D1; WO1999004192A1; CA2265772A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft die Befestigung einer Versorgungsleitung am Eingang eines Ventils und betrifft insbesondere Elektromagnetventile welche zur Regelung vom Wasserdurchfluss benutzt werden wobei der Körper oder Hauptstruktur des Ventils aus nichtmetallischem Material besteht um die Magnetspule elektrisch von der Leitung zu isolieren und den Benutzer vom Risisko eines elektrischen Schlags zu schützen.
Elektromagnetventile werden üblich in Haushaltsgeräten wie Waschmaschinen, Geschirrspüler und Kühlmaschinen für Kühlschränke verwendet. Wasserventile für Geräte dieser Art sind an eine Haushaltsstromquelle von 240 Volt oder 117 Volt AC angeschlossen was eine ausreichend hohe Spannungsquelle ist, um risikoreiche Bedingungen für den Gerätebenutzer zu schaffen im Falle wo Kontakt entsteht zwischen dem Benutzer des Magnetventils und der Wasserversorgung. Um das Risiko eines elektrischen Schlags zu reduzieren, ist der Körper üblicher Wasserversorgungsventile von Geräten aus Kunststoff gegossen und die Spule in Kunststoffmaterial eingekapselt um die Wahrscheinlichkeit eines elektrischen Schlags zu reduzieren.
Wasserversorsorgungsventile für Geräte sind bei vielen Anlagen entweder mit einer Schlauchverschlusskappe oder Verschraubung oder mit einer Klemmkupplung im Fall wo die Versorgungsleitung ein enges biegsames oder verformbares Metallrohr ist, mit einer flexiblen Leitung verbunden Beispiele solcher lösbaren Kappen- oder Klemmverbindungen sind im US Patent Nr. 4911406, im EP Patent Nr. EP 087608 und im Australischen Patent Nr. 567 157 beschrieben.
Bei manchen Anwendungen wie z. B. im Gefrierraum befindliche Eismaschinen eines Kühlschranks ist es wünschenswert einen Teil der Versorgungsleitung innerhalb des Kühlschrankes während der Herstellung des Kühlschranks zu montieren, damit die Benutzer die Wasserversorgungsverbindung zur Eismaschine ausserhalb des Kühlschranks machen können. Eine solche Anordnung muss zwangsläufig so durchgeführt sein, dass sie einfach und leicht einzubauen ist und dass die Herstellungskosten verhältnismässig gering sind, damit solche Haushaltsgeräte in grosser Massenherstellung noch konkurrenzfähig sind.
Kurze Beschreibung der Erfindung: Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer nicht lösbaren Schnellverbindung einer Metallrohrleitung am Eingang eines nichtmetallischen Ventilkörpers ohne Zubehörteile, Befestigungen oder Werkzeuge zu schaffen.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Technik zum Verbinden einer flexiblen Metallleitung mit dem Eingang eines elekromagnetisch betriebenen Wasserventils der Art welches einen nichtmetallischen Körper aufweist, so dass die Leitung in den Eingang gebracht und hier befestigt und abgedichtet werden kann ohne dass separate Zubehörteile, Befestigungen oder Werkzeuge notwendig sind. Die Leitungsverbindung des Wasserventils gemäss der vorliegenden Erfindung ist als nichtlösbare Schnellverbindung gekennzeichnet. Die erfindungsgemässe Leitungsverbindung ist besonders geeignet um biegsame oder verformbare Metallleitungen mit dem Eingang eines in einer Eismaschine eines Kühlschranks verwendeten elektromagnetisch betriebenen Wasserventils zu verbinden wo es wünschenswert ist, eine Versorgungsleitung mit dem Wasserventil beim Montieren der Eismaschine während der Herstellung des Kühlschranks zu verbinden, wobei ein Teil der Leitung ausserhalb der Kühlschranks verläuft und für eine Verbindung durch den Benutzer ausserhalb des Kühlschranks geeignet ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren der Schnellverbindung erlaubt eine Verbindung einer flexiblen rohrförmigen Metallleitung mit dem Eingang des Wasserventils ohne die Notwendigkeit von Klemmzubehörteilen, Schraubverbindungen oder irgendeines Werkzeuges. Während dem Einbau der Eismaschine in den Gefrierraum braucht der Monteur nur das Ende der Leitung mit der Hand in die Ventilöffnung am Ventileingang ausreichend weit einzuführen um ein paar Dichtungsringe zu erreichen und anschliessend unter Reibung im Federelement zu erreichen um die Leitung in einer nichtlösbaren Weise dichtend im Ventileingang zurückzuhalten.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
1 ist eine Ansicht im Querschnitt eines nichtmetallischen Ventils mit erfindungsgemässer metallischer Schnellverbindung zum Eingang, und
2 ist eine vergösserte Ansicht eines Teils von 1. Ausführliche Beschreibung der Erfindung:
Gemäss 1 umfasst eine allgemein mit 10 bezeichnete Ventilanordung einen gegossenen Ventilkörper 12 aus Kunststoff mit einem Eingangsteil 14 und einem Ausgang 16 mit Auslasskanal 18 in welchem ein Ventilsitz 20 gebildet ist und einem mit einer Ventilkammer 24 in Verbindung stehenden Einlasskanal 22.
Die Ventilkammer 24 ist von einem am Körper 12 befestigten Führungselement 26 verschlossen, in welchem ein ferromagnetischer Anker 28 gleitend aufgenommen ist. Das Führungselement 26 ist von axial getrennten rohrförmigen Polscheiben 30, 32 umgeben, welche von einer Spule 34 umgeben sind die in geeignetem Kunsstoff 36 eingebettet ist und wenigstens eine sich daraus erstreckende Anschlussklemme 38 aufweist.
Der Anker 28 hat ein Ventilglied 40 das mit dem Ventilsitz 20 zusammenwirkt um den Durchfluss vom Einlasskanal 22 zum Auslasskanal 18 zu unterbrechen. Beim Erregen der Spule 34 wenn elektrischer Strom durch die wenigstens eine Klemme 38 fliesst hebt das von dem Stromfluss in der Spule 34 erzeugte elektromagnetische Feld den Anker 28 und das Ventilglied 40 vom Ventilsitz 20 so dass der Durchfluss vom Einlasskanal 22 zum Auslasskanal 18 frei wird.
Der Eingangsteil 14 des Körpers 12 umfasst eine Kammer 42 welche mit dem Einlasskanal 22 in Verbindung steht und welche eine Durchflussregelscheibe 44 mit einer Halterungskapsel 46 enthält. Die Kammer 42 enthält ebenfalls ein topfförmiges Filtersieb 48.
Wie die 1 und 2 zeigen ist die Kammer 42 im Eingangsteil 14 des Ventilkörpers 12 von einem Deckelement 50 verschlossen welches eine ringförmige Rille 52 aufweist, welche über eine am Rand des Eingangsteils 14 des Ventilkkörpers gebildeten kugelstumpftörmigen ringförmigen Rippe 54 aufgenommen wird und hieran durch Schweissen wie z. B. Reibungsschweissen durch Dehnung, oder Ultraschallschweissen befestigt ist.
Der Verschlussdeckel 50 ist von einer Bohrung 56 durchquert, welche so bemessen und ausgebildet ist, dass sie das Ende eines flexiblen metallischen Versorgungsrohrs 58 gleitend aufnehmen kann. An der Innenseite des Deckel 50 ist eine Gegenbohrung 60 zur Aufnahme von einem Paar nachgiebigen Dichtungen in Form von O-ringen 62, 64 ausgebildet, welche radial zusammengedrückt werden wenn das Rohr 58 in die Bohrung 56 eingeführt wird.
Eine zweite Gegenbohrung mit grösserem Durchmesser und mit der Bezugszahl 66 bezeichnet ist in der Seite des Deckels 50 ausgebildet und enthält ein ausbiegbares metallisches Federelement 68 das eine ringförmige Gestaltung haben kann mit mehreren sich nach innen erstreckenden radialen Finger. Das Federelement 68 wird in der Gegenbohrung 66 durch eine Unterlage oder Scheibe 70 gehalten, welche ihrerseits durch Verformung des Materials des Deckels 50 wie z. B. die um den Rand der Gegenbohrung 66 gebildete ringförmige Rippe 72 befestigt ist. Die Rippe 72 wird aus der gestrichelt gezeigten Stellung in die ausgezogen gezeigte Stellung von 2 verformt.
Beim Einführen des Rohrendes 58 in die Bohrung 56 kommt das Rohrende zuerst in Berührung mit den Dichtungsringen 62, 64 welche zusammengedrückt werden und beim weiteren Einführen wird der innere Rand des Federelementes 68 unter Reibung erfasst. Die Leitung oder Rohr 58 wird demgemäss durch Reibungskontakt zwischen dem Innenrand des Elementes 68'und der Aussenseite des Rohres 58 in der Bohrung 56 festgehalten und verhindert ein nachträgliches Herausziehen des Rohres.
Die vorliegende Erfindung schafft demgemäss ein einzigartiges Verfahren zur raschen Verbindung eines rohrförmigen Metallrohres am Eingang eines Ventils, insbesondere eines elektrisch betriebenen Ventils mit einem nichtmetallischen Körper ohne separate Zubehörteile, Klemmelemente oder Werkzeuge in einer einfacher und kostengünstiger Weise. Die erfindungsgemässe Schnellverbindung ist für Anlagen bestimmt in welchen die Leitung nach der Verbindung mit dem Ventileingang nicht lösbar ist. Die erfindungsgemässe nicht lösbare Schnellverbindung ist besonders geeignet für elektrisch betriebene Wassereinlassventile von Haushaltsgeräten wie sie in Eisherstellungsanwendungen von Kühlschränken benutzt werden.
Obschon die Erfindung in Bezug zu den gezeigten Ausführungen beschrieben wurde, so versteht es sich, dass die Erfindung sich für Änderungen oder Varianten eignet und nur durch die nachfolgenden Ansprüche begrenzt ist.

Claims

Ein Verfahren zur Verbindung einer Leitung mit dem Eingang eines nichtmetallischen Ventilkörpers (12) mit folgenden Schritten: Bildung einer ringförmigen Nische im Eingang und Anordnung einer ringförmigen Unterlage (70) in der Nische, Anordnung eines ringförmigen Befestigungselementes (68) neben dieser Unterlage, Vorsehen eines ringförmigen Schliesselementes (50) und Anordnung darin einer nachgiebigen ringförmigen Dichtung (62, 64), wobei das verfahren durch folgende weitere Schritte gekennzeichnet ist: – permanente und nicht lösbare Befestigung des ringförmigen Schliesselementes (50) über dem Eingang und Anordnung und Halterung der ringförmigen Dichtung (62, 64) neben dem Befestigungselement (68) und – zweitens, progressive Einführung einer röhrförmigen Metallleitung (58) durch den ringförmigen Verschluss (50) durch die ringförmige Dichtung (62, 64) durch das Befestigungselement (68) und durch die ringförmige Unterlage (70) und mit Reibung Einführen der Leitung (58) in das Befestigungselement (68) und Befestigen der Leitung in dem Eingang und Abdichten mit der ringförmigen Dichtung (62, 64) um die Leitung (58).
Ein Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Befestigung des Schliesselementes (50) ein Schweissen des Verschlusses (50) am Körper (12) umfasst.
Ein Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Abdichtens um die Leitung (58) eine radiale Verformung der ringförmigen Dichtungen (62, 64) umfasst.
Ein Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Befestigung der Schliesselementes (50) Reibungsschweissen umfasst.
Ein Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Anordnung einer ringförmigen Dichtung (62, 64) die Anordnung von einem Paar ringförmiger Dichtung (62, 64) Seite an Seite umfasst.
Ein Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Bildung einer ringförmigen Nische im Ventilkörper und des Vorsehens eines ringförmigen Schliesselementes das Giessen von Kunststoff umfasst.
Eine Anordnung eines Ventils und einer Versorgungsleitung mit einem nichtmetallischen Ventilkörper (12) mit einem Eingang und einer ringförmigen Nische darin und einer in der Nische angeordneten ringförmigen Unterlage (70), mit einem ringförmigen neben der Unterlage (70) angeordneten Befestigungselement (68) mit einem ringförmigen Schliesselement (50) das auf dem Eingang angeordnet ist und ein ringförmiges Dichtelement (62, 64) enthält, wobei die Anordnung des Ventils und der Versorgungsleitung gekennzeichnet sind durch: – eine abgedichtete Verbindung (50) zwischen dem Schliesselement und dem Körper und – einer röhrförmigen metallischen Versorgungsleitung (58) mit einem Endbereich, welcher in den ringförmigen Verschluss (50) gesteckt ist, nachdem dass dieser am Körper (12) befestigt wurde und welcher mit dem Befestigungselement (68) zusammenwirkt, wobei das ringförmige Dichtelement (62; 64) um den Umfang der Leitung (58) abdichtet ist und wobei das Befestigungselement (68) ein Entfernen der Leitung (58) nachdem sie eingebracht worden ist, verhindert.
Eine Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (12) und der Verschluss (50) aus Kunststoff gebildet sind und dass der Verschluss (50) durch Schweissen befestigt ist.
Eine Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Endbereich der Leitung (58) eine allgemein gerade zylindrische Konfiguration hat.
Eine Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (62, 64) ein Paar elastomere O-Dichtungen umfasst.
Eine Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (68) eine kegelstumpfförmige Konfiguration hat.