Magnetventil

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 verhinden, 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.