Magnetventil: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 3. November 2015, 13:21 Uhr

Ein Magnetventil ist ein elektrisch schaltbares Ventil, welches in der Espressomaschine den Wasserfluss vom Kessel bzw. Wärmetauscher zum Brühkopf oder von der Hausleitung in den Kessel hinein steuert. Im Gegensatz zum rein mechanischen Brühgruppenventil ermöglicht ein Magnetventil am Brühkopf das Ablassen des Restdrucks direkt nach dem Espressobezug.

Aufbau

Das Magnetventil besteht aus einem metallenen Ventilkörper und einer Spule, die in Kunststoff eingegossen ist. Der Ventilkörper besteht aus einem Unterteil mit zwei Rohranschlüssen, das in eine Rohrleitung eingefügt wird und einem Oberteil, welches den Kolben beinhaltet. Der Kolben ist ferromagnetisch und besitzt an einem oder beiden Enden Dichtflächen. Er wird von einer Feder gehalten.

Funktionsweise

Ist die Spule stromlos, wird der Kolben mit seiner unteren Dichtfläche von der Feder gegen den engen Durchgang des Wasserwegs durch das Unterteil gedrückt. Fließt Strom durch die Spule, erzeugt diese ein elektromagnetisches Feld, welches den Kolben entgegen der Federkraft nach oben zieht, sodass der Wasserweg durch das Unterteil freigegeben wird. Die Spulen sind für 230V oder 24V erhältlich.

Zweiwegeventil

Sog. Zweiwegeventile haben genau einen Eingang und einen Ausgang. Sie dienen dazu, den Durchfluss durch ein Rohr entweder zu ermöglichen oder zu unterbinden. In üblichen Espressomaschinen findet man diesen Typ etwa bei der automatischen Kesselfüllung, wo er den Weg von Frischwasser aus der Hausleitung in den Kessel steuert oder bei der Steuerung der Entnahme von Dampf und oder Heißwasser bei einigen Maschinen. Das Zweiwegeventil zeichnet sich dadurch aus, dass sein Oberteil am Ende der Spule fest verschlossen ist. Ebenfalls eingesetzt werden Zweiwegeventile bei nachträglich installierten Festwasseranschlüssen an Tankmaschinen, um zusätzliche Sicherheit gegen Wasseraustritt bei Rohrbrüchen in der Maschine zu gewährleisten.

Dreiwegeventil

Dreiwegeventile haben drei Anschlüsse. Sie dienen dazu, eine umschaltbare Verbindung zwischen je zwei dieser Anschlüsse herzustellen. Man findet sie in Espressomaschinen praktisch nur am Brühkopf, wo sie im stromlosen Zustand die Verbindung zwischen Dusche und Tropftasse herstellen, den Kessel (beim Einkreiser oder Dualboiler) bzw. Wärmetauscher (beim Zweikreiser) jedoch verschließen. Im stromdurchflossenen Zustand verschließen sie den Weg zur Tropftasse und geben den Weg zwischen Kessel bzw. Wärmetauscher und Dusche frei. Wird der Strom wieder unterbrochen, entweicht so der Restdruck in die Tropftasse und der Siebträger kann sofort herausgedreht werden. Erreicht wird dies dadurch, dass Das Oberteil am Ende der Spule einen weiteren (den dritten) Anschluss hat, der im stromdurchflossenen Zustand von der zweiten Dichtfläche des Kolbens verschlossen wird. Im stromlosen Zustand kann das Wasser von einem der beiden Anschlüsse des Unterteils am Kolben vorbei durch das Oberteil hindurch fließen, während der zweite Anschluss am Unterteil verschlossen bleibt.

Funktionstest

Ein Magnetventil kann man auf folgende Arten auf seine Funktion hin überprüfen:

akustisch: Ein funktionsfähiges Magnetventil gibt bei jedem Schaltvorgang ein deutlich hörbares Klacken von sich.
elektrisch: Eine funktionsfähige Magnetventilspule hat einen endlichen ohmschen Widerstand. Zeigt ein Multimeter bei der Widerstandsmessung an den beiden Anschlüssen der Spule einen unendlichen Widerstand an ("1"), dann ist die Spule durchgebrannt. Zeigt es eine Null, so hat die Spule einen Kurzschluss (praktisch würde sie dann durchbrennen, sobald sie das nächste mal unter Netzspannung steht).
magnetisch: Eine funktionstüchtige Spule zieht einen Schraubenzieher, der hindurch gesteckt wird, an, sobald sie unter Strom steht. Dieser Test sollte nur von Menschen vorgenommen werden, die eine elektrotechnische Ausbildung besitzen und wissen was, was sie tun. Ungeübte Personen können dabei erhebliche gesundheitliche Schäden durch elektrischen Schlag erleiden.

Ist die Spule in Ordnung, aber das Ventil schaltet nicht, so liegt die Ursache wahrscheinlich im Inneren des Ventilkörper. Dieser kann durch Kalk, Kaffeerückstände oder Korrosion blockiert werden.

Vorsichtsmaßnahmen

Um eine Beeinträchtigung durch Kaffeefett zu vermeiden, werden Espressomaschinen mit Magnetventil am Brühkopf regelmäßig mit Kaffeefettlöser zurück gespült. Solange die Spule von Strom durchflossen wird, entsteht dort durch den ohmschen Widerstand Wärme. Diese wird an den Ventilkörper abgegeben. Wird der nicht ausreichend oder von heißem Wasser durchflossen, so staut sich die Wärme und kann zum Durchbrennen der Spule führen. Aus diesem Grund sollte ein Dauerbetrieb der Spulen weit über die Bezugsdauer eines normalen Espresso vermieden werden, es sei denn, das Ventil wird von ausreichend kaltem Wasser durchflossen, z.B. bei der Kesselfüllung.

Alternativen zum Dreiwegeventil

Vor allen kleinere Einkreiser besitzen statt eines Magnetventils ein Brühgruppenventil, welches im Prinzip nur ein starkes Rückschlagventil ist, um zu verhindern, dass der Kessel bei ausgeschalteter Pumpe leer läuft. Die Feder des Ventils ist so stark, dass der im Kessel entstehende Dampfdruck normalerweise nicht ausreicht, um es zu öffnen. Erst die Pumpe erzeugt genug Druck, damit es den Weg frei gibt. Der Brühdruck ist in diesem Fall immer gleich dem im Kessel herrschenden Druck abzüglich des Öffnungsdrucks des Ventils. Die Faema E61 steuert den Wasserfluss rein mechanisch über einen Exzenter und zwei Ventile. Der Exzenter wird über den charakteristischen Hebel bedient. Sämtliche Handhebelgruppen öffnen und schließen den Wasserweg zum Kessel oder Wärmetauscher durch die Bewegung des Kolben ähnlich wie bei einer Dampfmaschine. Auch hier kann also auf Elektrik verzichtet werden. Lediglich ein Rückschlagventil verhindert bei vielen Modellen den Rückfluss in den Kessel.

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-Ein '''Magnetventil''' ist ein elektrisch schaltbares Ventil. An einer Espressomaschine kann dieses an zwei Stellen verbaut werden, wie im folgenden erläutert wird. Ohne weitere Angaben bezeichnet der Begriff '''Magnetventil''' in Unterscheidung zum [[Expansionsventil]] aber üblicherweise das dem Druckabbau nach dem Kaffeebezug dienende Ventil, welches direkt an der Brühgruppe sitzt.
+Ein Magnetventil ist ein elektrisch schaltbares Ventil, welches in der Espressomaschine den Wasserfluss vom Kessel bzw. Wärmetauscher zum Brühkopf oder von der Hausleitung in den Kessel hinein steuert. Im Gegensatz zum rein mechanischen Brühgruppenventil ermöglicht ein Magnetventil am Brühkopf das Ablassen des Restdrucks direkt nach dem Espressobezug.
-==1. Das Magnetventil an der Brühgruppe (2-Wege-Magnetventil)==
+== Aufbau ==
-Beim Espressobezug wird von der Pumpe ein Druck von ca. 9 bar in der [[Brühgruppe]] aufgebaut, der dann beim Ausschalten der Pumpe durch das sich dann öffnende Magnetventil abgelassen wird. Das Restwasser, welches immer mit Kaffeekrümeln vermischt ist, wird aus der Brühgruppe in die Abwasserschale abgeleitet und erzeugt so einen trockeneren Kaffeepuck. Ein trockener Kaffeepuck lässt sich einfacher aus dem Siebträger ausklopfen. Außerdem verhindert das Magnetventil, dass zwischen den Bezügen Wasser aus der Brühgruppe austritt, was vor allem bei Maschinen mit [[Festwasseranschluss]] wichtig ist. Bei Maschinen ohne Magnetventil sollte man mit dem Ausdrehen des Siebträgers ein bisschen warten, damit der Brühdruck sich durch den Puck abbauen kann.
+Das Magnetventil besteht aus einem metallenen Ventilkörper und einer Spule, die in Kunststoff eingegossen ist. Der Ventilkörper besteht aus einem Unterteil mit zwei Rohranschlüssen, das in eine Rohrleitung eingefügt wird und einem Oberteil, welches den Kolben beinhaltet. Der Kolben ist ferromagnetisch und besitzt an einem oder beiden Enden Dichtflächen. Er wird von einer Feder gehalten.
-Technisch handelt es sich hierbei um ein sog. '''2-Wege-Magnetventil''', weil nur zwei Anschlüsse vorhanden sind: die 'Zufuhr' und der 'Abfluß', schematisch also wie ein I. Das Ventil ist lediglich entweder geschlossen (während des Bezugs) oder geöffnet (Druckabbau). '''Wird bei Espressomaschinen vom "Magnetventil" als Ausstattungsmerkmal gesprochen, so ist damit das 2-Wege-Magnetventil zum Druckabbau gemeint.'''
+== Funktionsweise ==
+Ist die Spule stromlos, wird der Kolben mit seiner unteren Dichtfläche von der Feder gegen den engen Durchgang des Wasserwegs durch das Unterteil gedrückt. Fließt Strom durch die Spule, erzeugt diese ein elektromagnetisches Feld, welches den Kolben entgegen der Federkraft nach oben zieht, sodass der Wasserweg durch das Unterteil freigegeben wird. Die Spulen sind für 230V oder 24V erhältlich.
+=== Zweiwegeventil ===
+Sog. Zweiwegeventile haben genau einen Eingang und einen Ausgang. Sie dienen dazu, den Durchfluss durch ein Rohr entweder zu ermöglichen oder zu unterbinden. In üblichen Espressomaschinen findet man diesen Typ etwa bei der automatischen Kesselfüllung, wo er den Weg von Frischwasser aus der Hausleitung in den Kessel steuert oder bei der Steuerung der Entnahme von Dampf und oder Heißwasser bei einigen Maschinen. Das Zweiwegeventil zeichnet sich dadurch aus, dass sein Oberteil am Ende der Spule fest verschlossen ist. Ebenfalls eingesetzt werden Zweiwegeventile bei nachträglich installierten Festwasseranschlüssen an Tankmaschinen, um zusätzliche Sicherheit gegen Wasseraustritt bei Rohrbrüchen in der Maschine zu gewährleisten.
+=== Dreiwegeventil ===
+Dreiwegeventile haben drei Anschlüsse. Sie dienen dazu, eine umschaltbare Verbindung zwischen je zwei dieser Anschlüsse herzustellen. Man findet sie in Espressomaschinen praktisch nur am Brühkopf, wo sie im stromlosen Zustand die Verbindung zwischen Dusche und Tropftasse herstellen, den Kessel (beim Einkreiser oder Dualboiler) bzw. Wärmetauscher (beim Zweikreiser) jedoch verschließen. Im stromdurchflossenen Zustand verschließen sie den Weg zur Tropftasse und geben den Weg zwischen Kessel bzw. Wärmetauscher und Dusche frei. Wird der Strom wieder unterbrochen, entweicht so der Restdruck in die Tropftasse und der Siebträger kann sofort herausgedreht werden. Erreicht wird dies dadurch, dass Das Oberteil am Ende der Spule einen weiteren (den dritten) Anschluss hat, der im stromdurchflossenen Zustand von der zweiten Dichtfläche des Kolbens verschlossen wird. Im stromlosen Zustand kann das Wasser von einem der beiden Anschlüsse des Unterteils am Kolben vorbei durch das Oberteil hindurch fließen, während der zweite Anschluss am Unterteil verschlossen bleibt.
+== Funktionstest ==
+Ein Magnetventil kann man auf folgende Arten auf seine Funktion hin überprüfen:
+*akustisch: Ein funktionsfähiges Magnetventil gibt bei jedem Schaltvorgang ein deutlich hörbares Klacken von sich.
+*elektrisch: Eine funktionsfähige Magnetventilspule hat einen endlichen ohmschen Widerstand. Zeigt ein Multimeter bei der Widerstandsmessung an den beiden Anschlüssen der Spule einen unendlichen Widerstand an ("1"), dann ist die Spule durchgebrannt. Zeigt es eine Null, so hat die Spule einen Kurzschluss (praktisch würde sie dann durchbrennen, sobald sie das nächste mal unter Netzspannung steht).
+*magnetisch: Eine funktionstüchtige Spule zieht einen Schraubenzieher, der hindurch gesteckt wird, an, sobald sie unter Strom steht. Dieser Test sollte nur von Menschen vorgenommen werden, die eine elektrotechnische Ausbildung besitzen und wissen was, was sie tun. Ungeübte Personen können dabei erhebliche gesundheitliche Schäden durch elektrischen Schlag erleiden.
+Ist die Spule in Ordnung, aber das Ventil schaltet nicht, so liegt die Ursache wahrscheinlich im Inneren des Ventilkörper. Dieser kann durch Kalk, Kaffeerückstände oder Korrosion blockiert werden.
+== Vorsichtsmaßnahmen ==
+Um eine Beeinträchtigung durch Kaffeefett zu vermeiden, werden Espressomaschinen mit Magnetventil am Brühkopf regelmäßig mit Kaffeefettlöser zurück gespült. Solange die Spule von Strom durchflossen wird, entsteht dort durch den ohmschen Widerstand Wärme. Diese wird an den Ventilkörper abgegeben. Wird der nicht ausreichend oder von heißem Wasser durchflossen, so staut sich die Wärme und kann zum Durchbrennen der Spule führen. Aus diesem Grund sollte ein Dauerbetrieb der Spulen weit über die Bezugsdauer eines normalen Espresso vermieden werden, es sei denn, das Ventil wird von ausreichend kaltem Wasser durchflossen, z.B. bei der Kesselfüllung.
+== Alternativen zum Dreiwegeventil ==
+Vor allen kleinere Einkreiser besitzen statt eines Magnetventils ein Brühgruppenventil, welches im Prinzip nur ein starkes Rückschlagventil ist, um zu verhindern, dass der Kessel bei ausgeschalteter Pumpe leer läuft. Die Feder des Ventils ist so stark, dass der im Kessel entstehende Dampfdruck normalerweise nicht ausreicht, um es zu öffnen. Erst die Pumpe erzeugt genug Druck, damit es den Weg frei gibt. Der Brühdruck ist in diesem Fall immer gleich dem im Kessel herrschenden Druck abzüglich des Öffnungsdrucks des Ventils.
+Die Faema E61 steuert den Wasserfluss rein mechanisch über einen Exzenter und zwei Ventile. Der Exzenter wird über den charakteristischen Hebel bedient.
+Sämtliche Handhebelgruppen öffnen und schließen den Wasserweg zum Kessel oder Wärmetauscher durch die Bewegung des Kolben ähnlich wie bei einer Dampfmaschine. Auch hier kann also auf Elektrik verzichtet werden. Lediglich ein Rückschlagventil verhindert bei vielen Modellen den Rückfluss in den Kessel.
-Da bei Maschinen mit Magnetventil das Wasser in beiden Richtungen durch das [[Duschsieb]] läuft - sauberes Wasser in Richtung Puck und mit Kaffeeresten vermischtes in die andere - sollten diese Maschinen in regelmäßigen Intervallen durch [[Rückspülen]] von den sich ansammelnden Kaffeeresten befreit werden.
+[[Kategorie:Espressomaschinen]]
-Espressomaschinen mit der klassischen [[E61]]-Brühgruppe haben übrigens kein '''Magnetventil''', hier wird das Auslassventil durch den Bedienhebel an der Brühgruppe gesteuert. Als Nebenfunktion schaltet der Bedienhebel noch die Pumpe. Eine abgewandelte Bauform der E61 mit elektrischen Bezugstasten arbeitet mit einem Magnetventil anstelle des Hebels und des Exzenters.
-Einfache Einkreismaschinen wie Saeco Aroma, Lelith 42 , Gaggia Evolutione u.a. haben kein Magnetventil. Hier tropft nach Bezugsende immer etwas Wasser aus dem Siebträger nach. Bei allen Handhebelmaschinen ist dies bauartbedingt ebenfalls so.
-Das gleiche gilt für Espressomaschinen mit Thermoblock. In diesen eher einfachen Maschinen läuft das Restwasser aus dem Thermoblock nach Bezugsende in die Abtropfschale.
-==2. Das Magnetventil zur Kesselbefüllung (3-Wege Magnetventil, nur bei Zweikreisern)==
-Bei [[Zweikreiser|Zweikreisern]] kommt das Magnetventil als Bauteil auch an einer weiteren Stelle zum Einsatz, nämlich als "Weiche" hinter der Pumpe, die zwei Stellungen hat:
-* Beim Espressobezug wird das von der Pumpe geförderte Wasser in den [[Wärmetauscher]] und damit zur Brühgruppe geleitet (Stellung 1).
-* Bei der Kesselbefüllung springt das Magnetventil um und leitet das Wasser in den [[Boiler|Dampfkessel]] (Stellung 2).
-Dieses Magnetventil erfüllt also eine völlig andere Funktion als das oben beschriebene zum Druckabbau an der Brühgruppe nach dem Bezug. Technisch handelt es sich bei dem Magnetventil zur Kesselbefüllung um ein sog. '''3-Wege-Magnetventil''', weil drei Anschlüsse vorhanden sind: die Zufuhr auf der einen Seite sowie die beiden aufnehmenden Wege auf der anderen, schematisch also wie ein Y.
-[[KAtegorie:Espressomaschinen]]
 [[Kategorie:Technik]]