DE10001542A1 - Membrane-stretching device to close pipe network, for heating or used water; has two half-shells containing membrane to divide water and gas chambers, with one edge angled to fit shells together - Google Patents
Membrane-stretching device to close pipe network, for heating or used water; has two half-shells containing membrane to divide water and gas chambers, with one edge angled to fit shells togetherInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Membranausdehnungsgefäß zum An schließen an ein Leitungsnetz, insbesondere Heizungs- oder Brauchwassernetz, mit zwei randseitig dicht miteinander ver bundenen Halbschalen und mit einem von einer innerhalb der Halbschalen angeordneten Membran voneinander getrennten Was ser- und Gasraum, wobei der Wasserraum über einen Anschluss stutzen mit dem Leitungsnetz verbindbar ist.The invention relates to a membrane expansion vessel for connect to a network, especially heating or Service water network, with two tightly sealed on the edges bound half shells and with one of one within the Half-shells arranged membrane separated what Water and gas space, the water space via a connection is connectable to the pipe network.
Derartige Membranausdehnungsgefäße werden seit langem in ge schlossenen Warmwasserkreisläufen, beispielsweise von Hei zungs- oder Brauchwasseranlagen eingesetzt und dienen dazu, die temperaturbedingten Volumenausdehnungen des Wassers im Netz auszugleichen. Dazu sind solche Ausdehnungsgefäße mit einer Membran ausgestattet, die das Ausdehnungsgefäß in einen Wasserraum und einen Gasraum trennt, wobei sich im Gasraum ein Druckmedium, z. B. Stickstoff, unter einem be stimmten Vordruck befindet. Wenn sich das Volumen des Heiz mediums im Leitungsnetz, z. B. aufgrund von Temperaturschwan kungen, ändert, dehnt sich das Druckmedium aus oder wird zu sammengedrückt, wobei die das Druckmedium und das Heizmedium trennende Membran ihre Form entsprechend verändert.Such expansion vessels have long been in ge closed hot water circuits, for example from Hei used or industrial water systems and are used to the temperature-related volume expansion of the water in the Balancing network. Such expansion vessels are included equipped with a membrane that holds the expansion tank in separates a water space and a gas space, whereby in Gas space a pressure medium, e.g. B. nitrogen, under a be agreed form. If the volume of the heating mediums in the network, e.g. B. due to temperature swan media changes, expands or becomes too tight pressed together, which is the pressure medium and the heating medium separating membrane changes its shape accordingly.
Solche Membranausdehnungsgefäße bestehen üblicherweise aus zwei Halbschalen, die dicht miteinander verbunden sein müssen. Hierzu sind die vielfältigsten Lösungen bekannt. So ist in G 19 70 162 ein Druckausdehnungsgefäß beschrieben, bei dem gleichzeitig im Verbindungsbereich der beiden Halbscha len auch die Membran befestigt ist. Dazu weisen die beiden Halbschalen außenrandseitig eine relativ kompliziert herzu stellende Gestaltung auf und sind im wesentlichen form- und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden.Such expansion vessels usually consist of two half shells that must be tightly connected. The most diverse solutions are known for this. So is in G 19 70 162 describes a pressure expansion vessel, at the same time in the connecting area of the two half sha len also the membrane is attached. The two point to this Half shells on the outside edge a relatively complicated design and are essentially formal and / or non-positively connected.
Aus DE-AS 22 42 942 ist eine andere Lösung eines Ausdeh nungsgefäßes bekannt, bei dem die Verbindung der Halbschalen ebenfalls relativ aufwendig ausgebildet ist. Eine weitere Lösung ist aus EP 0 187 108 B1 bekannt, welche ebenfalls eine recht aufwendige Art der Verbindung der beiden Halb schalen beinhaltet.DE-AS 22 42 942 is another solution to an expansion voltage vessel known in which the connection of the half-shells is also relatively complex. Another Solution is known from EP 0 187 108 B1, which also a rather complex way of connecting the two halves includes bowls.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Ausdehnungsgefäß die Verbindung der Halbschalen möglichst einfach zu gestalten, wobei der Verbindungsbereich jedoch die erforderliche Druck dichtigkeit aufweisen und in Ausgestaltung auch die Befesti gung der Membran ermöglichen soll.The object of the invention is to provide the expansion tank To make the connection of the half shells as simple as possible, however, the connection area has the required pressure have tightness and in an embodiment also the fastening the membrane.
Diese Aufgabe wird bei einem Membranausdehnungsgefäß der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass wenigstens eine Halbschale einen abgewinkelten Randbe reich aufweist, derart, dass die beiden Halbschalen beim Zusammenfügen über den gesamten Umfang wenigstens linienförmig aneinander anliegen und in diesem Bereich umlaufend dicht und fest miteinander verbunden sind.This task is the case of a diaphragm expansion vessel solved in accordance with the invention, that at least one half-shell has an angled edge has rich, such that the two half-shells at Assemble at least linearly over the entire circumference abut each other and all around in this area are tightly connected.
Bei einer solchen Gestaltung der Halbschalen lassen sich diese passgenau aneinanderfügen und anschließend fest und dicht mit einer geeigneten Fügetechnik verbinden. Dies ist beispielsweise bei der aus G 19 70 162 (Fig. 4) bekannten Lösung nicht möglich, weil dort keine passgenaue umlaufende Kontaktverbindung zwischen den Halbschalen besteht.With such a design of the half-shells, they can be fitted together precisely and then firmly and tightly connected with a suitable joining technique. This is not possible, for example, in the solution known from G 19 70 162 ( FIG. 4) because there is no precisely fitting circumferential contact connection between the half-shells.
In ganz besonders vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgese hen, dass eine Halbschale einen konusförmig nach außen er weiterten Randbereich und die andere Halbschale einen nach innen verjüngten Randbereich aufweist, derart, dass die Halbschalen mit ihren Randbereichen ineinandersteckbar sind und dass die ineinandergesteckten Randbereiche der beiden Halbschalen dicht und fest miteinander verbunden sind.In a particularly advantageous embodiment, it is provided that a half-shell is conical to the outside extended edge area and the other half-shell one behind has tapered inside edge area such that the Half shells with their edge areas can be inserted into one another and that the nested edge areas of the two Half-shells are tightly and firmly connected.
Bei einem derart gestalteten Ausdehnungsgefäß lassen sich die beiden Halbschalen äußerst einfach aneinander befestigen und druckdicht miteinander verbinden. Die beiden Halbschalen müssen lediglich mit ihren beiden Randbereichen ineinander gesteckt bzw. leicht verpresst werden, nachdem zuvor in eine Halbschale die Membran eingesetzt worden ist. Aufgrund der konusförmigen Gestaltung der Randbereiche beider Halbschalen ist beim Ineinanderstecken sicher gewährleistet, dass die Halbschalen umlaufend aneinander anliegen, so dass allein aufgrund dessen schon eine hohe Füge- oder Passgenauigkeit besteht. Anschließend sind die beiden Halbschalen dann noch geeignet, vorzugsweise stoffschlüssig, miteinander zu ver binden.With an expansion vessel designed in this way, Attach the two half-shells to each other extremely easily and connect pressure-tight with each other. The two half shells need only with their two edge areas into each other be plugged or lightly pressed after having previously Half-shell the membrane has been inserted. Due to the conical design of the edge areas of both half shells when plugged into each other it is guaranteed that the Half-shells lie all around each other, so that alone due to this, a high level of accuracy of fit or fit consists. Then the two half shells are still suitable, preferably cohesively, to ver tie.
Dazu können die Randbereiche der Halbschalen beispielsweise miteinander verklebt werden, alternativ ist es auch möglich, die Randbereiche miteinander zu verschweißen, vorzugsweise mit Hilfe eines Laserschweißverfahrens.For this purpose, the edge areas of the half-shells, for example glued together, alternatively it is also possible to weld the edge areas together, preferably with the help of a laser welding process.
Die Verbindung läßt sich noch weiter dadurch verbessern, dass die Abschrägung der beiden konusförmigen Randbereiche der Halbschalen unterschiedlich ist. Bei dieser Gestaltung entsteht eine noch bessere Passgenauigkeit.The connection can be further improved by that the bevel of the two cone-shaped edge areas the half-shells is different. With this design creates an even better fit.
Da die Randbereiche lediglich gegenüber den sonstigen Rand bereichen der Halbschalen konusförmig erweitert bzw. ver jüngt ausgebildet sind, ist es besonders einfach, die Mem bran in geeigneter Weise zu befestigen. Dazu ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Membran außenseitig eine Klemmwulst aufweist, welche im Randbereich einer Halbschale befestigt ist.Since the edge areas are only opposite the other edge areas of the half-shells expanded or ver are young, it is particularly easy to meme to fix bran in a suitable manner. This is advantageous provided that the membrane has a clamping bead on the outside has, which fastened in the edge region of a half-shell is.
Um die Befestigung zu erleichtern, ist dabei vorteilhaft vorgesehen, dass im Randbereich einer Halbschale angrenzend an den konusförmigen Bereich eine Aufnahme für die Klemm wulst der Membran ausgebildet ist. Diese Aufnahme kann be sonders bevorzugt von einer Ein- oder Ausbuchtung oder einem umgelegten Randbereich einer Halbschale gebildet sein.To facilitate the attachment, it is advantageous provided that adjacent to a half-shell in the edge region a receptacle for the clamp on the conical area bulge of the membrane is formed. This recording can be particularly preferably from an indentation or bulge or one folded edge region of a half-shell can be formed.
Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass in einer Halb schale angrenzend an den konusförmigen Bereich eine Ein- oder Ausbuchtung zur außenseitigen Fixierung der Klemmwulst der Membran vorgesehen ist und dass innenseitig in die Klemmwulst der Membran ein querschnittlich V-förmiger, zu sammendrückbarer Klemmring eingesetzt ist.Alternatively, it can also be provided that in one half shell adjacent to the conical area or bulge for external fixing of the clamping bead the membrane is provided and that inside the Clamping bead of the membrane a cross-sectionally V-shaped compression ring is used.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung bei spielhaft näher erläutert. Diese zeigt in:The invention is below with reference to the drawing explained in a playful way. This shows in:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Membranausdehnungsgefäß, Fig. 1 shows an inventive membrane expansion vessel,
Fig. 2a und 2b eine erste Ausgestaltung des Verbindungsbe reiches der beiden Halbschalen mit einer ersten Ausgestaltung der Membranbefestigung, FIGS. 2a and 2b a first embodiment of Verbindungsbe rich the two half-shells with a first embodiment of the diaphragm mount,
Fig. 3a und 3b eine zweite Ausgestaltung des Verbindungsbe reiches mit Membranbefestigung und Fig. 3a and 3b show a second embodiment of the Verbindungsbe rich membrane with attachment and
Fig. 4a und 4b eine dritte Ausgestaltung des Verbindungsbe reiches mit Membranbefestigung. Fig. 4a and 4b, a third embodiment of the Verbindungsbe rich with membrane attachment.
Ein erfindungsgemäßes Membranausdehnungsgefäß ist in Fig. 1 allgemein mit 1 bezeichnet. Dieses Membranausdehnungsgefäß 1 besteht aus zwei miteinander verbundenen Halbschalen 2, 3. Innerhalb der beiden Halbschalen 2, 3 ist eine Membran 4 an geordnet, welche das Ausdehnungsgefäß 1 in einen Gasraum 5 und einen Wasserraum 6 trennt. Der Wasserraum 6 ist über einen Anschlussstutzen 7 mit einem nicht dargestellten Lei tungsnetz, beispielsweise eines Heizungs- oder Brauchwasser netzkreislaufes, verbindbar. Der Gasraum 5 weist oberseitig ein Gasfüllventil 8 auf. Im Gasraum 5 ist in üblicher Weise ein unter einem Vordruck stehendes Gas, beispielsweise Stickstoff, aufgenommen. Bei Volumenänderungen im ange schlossenen Leitungsnetz aufgrund beispielsweise von Tempe raturänderungen des im Leitungsnetz befindlichen Wassers kann sich das Wasservolumen gegen den Vordruck des Stick stoffes im Gasraum 5 ausdehnen, wobei sich dann die flexible Membran 4 entsprechend nach oben verschiebt. Bei Volumenver ringerung kehrt die Membran 4 aufgrund des Vordruckes im Gasraum 5 dann wieder in ihre Ausgangslage zurück, wie in Fig. 1 dargestellt ist.A membrane expansion vessel according to the invention is generally designated 1 in FIG. 1. This membrane expansion vessel 1 consists of two interconnected half-shells 2 , 3 . Within the two half-shells 2 , 3 , a membrane 4 is arranged, which separates the expansion vessel 1 into a gas space 5 and a water space 6 . The water chamber 6 can be connected via a connecting piece 7 to a line network (not shown), for example a heating or process water network circuit. The gas space 5 has a gas filling valve 8 on the upper side. In the gas space 5 , a gas, for example nitrogen, is accommodated in a conventional manner. In the case of volume changes in the connected pipeline network due to, for example, temperature changes in the water in the pipeline network, the water volume can expand against the admission pressure of the nitrogen material in the gas space 5 , with the flexible membrane 4 then moving upwards accordingly. When volume is reduced, the membrane 4 then returns to its initial position due to the admission pressure in the gas space 5 , as shown in FIG. 1.
Wesentlich für die erfindungsgemäße Ausgestaltung 1 ist die Ausführung des Verbindungsbereiches der beiden Halbschalen 2, 3. Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, weist beim dortigen Ausführungsbeispiel die Halbschale 2 einen konusförmig nach außen erweiterten Randbereich 2a und die andere Halbschale 3 einen konusförmig nach innen verjüngten Randbereich 3a auf. Auf diese Weise können die beiden Halbschalen nach Montage der Membran 4, auf die nachfolgend noch eingegangen wird, einfach ineinandergesteckt und leicht verpresst werden, wo durch eine umlaufend, dichte, formschlüssige Verbindung der beiden Halbschalen 2, 3 entsteht. Diese Verbindung kann noch dadurch verbessert werden, dass die Abschrägung der beiden konusförmigen Randbereiche 2a, 3a unterschiedlich ist, d. h. diese eine unterschiedliche Neigung aufweisen. Anschließend werden die beiden Halbschalen 2, 3 in diesem so gebildeten Verbindungsbereich dicht und fest miteinander verbunden, beispielsweise miteinander verklebt oder miteinander ver schweißt, insbesondere laserverschweißt.The design of the connection area of the two half-shells 2 , 3 is essential for the embodiment 1 according to the invention. As can be seen in FIG. 1, in the exemplary embodiment there, the half-shell 2 has an edge region 2 a widening in a cone shape and the other half shell 3 has a edge region 3 a that tapers in a cone shape inwards. In this way, after assembly of the membrane 4 , which will be discussed below, the two half-shells can simply be plugged into one another and lightly pressed, where the two half-shells 2 , 3 are formed by a circumferential, tight, form-fitting connection. This connection can be further improved in that the bevel of the two conical edge regions 2 a, 3 a is different, ie they have a different inclination. Subsequently, the two half-shells 2 , 3 are tightly and firmly connected to one another in this connection region formed in this way, for example glued to one another or welded to one another, in particular laser-welded.
Zur Befestigung der Membran 4 innerhalb des Membranausdeh nungsgefäßes 1 weist die Membran 4 außenseitig eine umlau fende Klemmwulst 7 auf, mittels derer die Membran 4 im Rand bereich einer Halbschale 2 oder 3 befestigbar ist.To attach the membrane 4 inside the expansion vessel 1 , the membrane 4 has an umlau fende clamping bead 7 on the outside, by means of which the membrane 4 in the edge region of a half-shell 2 or 3 can be fastened.
Bei einer ersten, in den Fig. 2a und 2b dargestellten Ausgestaltung, bei der im Unterschied zur Ausführungsform nach Fig. 1 der Randbereich 2a der oberen Halbschale 2 nach innen konusförmig verjüngt ausgebildet ist, während der Randbereich 3a der unteren Halbschale 3 konusförmig nach außen erweitert ausgebildet ist, weist der Randbereich 2a angrenzend an den konusförmigen Bereich eine Einbuchtung 8 zur Aufnahme der Klemmwulst 7 der Membran 4 auf.In a first, in FIGS. Embodiment illustrated 2a and 2b, in which, in contrast to the embodiment according to Fig. 1, the edge portion 2 is tapered conically inwards a of the upper half-shell 2, while the edge portion 3 a of the lower half-shell 3 conically by is designed to be enlarged on the outside, the edge region 2 a has an indentation 8 adjacent to the conical region for receiving the clamping bead 7 of the membrane 4 .
Bei der Montage des Membranausdehnungsgefäßes 1 wird dann die Membran 4 mit ihrem Klemmwulst 7 in die Einbuchtung 8 der Halbschale 2 eingehängt, die Halbschale 2 wird an schließend mit ihrem verjüngten Randbereich 2a in den erwei terten Randbereich 3a der unteren Halbschale 3 eingepresst. Dann wird der äußere Randbereich der Halbschale 3 im Bereich der Klemmwulst 7 der Membran 4 geringfügig nach innen einge drückt, beispielsweise eingerollt, so dass die Klemmwulst 7 eingepresst ist, wie dies in Fig. 2b dargestellt ist.When assembling the diaphragm expansion vessel 1 , the membrane 4 is then suspended with its clamping bead 7 in the indentation 8 of the half-shell 2 , the half-shell 2 is pressed in with its tapered edge region 2 a into the expanded edge region 3 a of the lower half-shell 3 . Then the outer edge region of the half-shell 3 in the region of the clamping bead 7 of the membrane 4 is slightly pressed inward, for example rolled in, so that the clamping bead 7 is pressed in, as shown in FIG. 2b.
Wird der Verbindungsbereich 2a, 3a der beiden Halbschalen 2, 3 mit einer Kleberverbindung dicht und fest miteinander ver bunden, so wird vorzugsweise ein druck- und/oder temperatur aktivierbarer Klebstoff eingesetzt. Die Druckaktivierung er folgt dabei dann, wenn die beiden Randbereiche 2a, 3a inein andergepresst werden, die Temperaturaktivierung kann nach der Lackierung beim Trocknen mittels Wärmebeaufschlagung er folgen.If the connection area 2 a, 3 a of the two half-shells 2 , 3 with a glue connection tightly and firmly connected to each other, a pressure and / or temperature activatable adhesive is preferably used. The pressure activation he follows when the two edge areas 2 a, 3 a are pressed into each other, the temperature activation can follow it after painting during drying by applying heat.
In den Fig. 3a und 3b ist eine weitere Gestaltung darge stellt, hier ist, wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1, der Randbereich 2a nach außen konusförmig erweitert und dem entsprechend der Randbereich 3a nach innen konusförmig ver jüngt. Zur Befestigung des Klemmwulstes 7 der Membran 4 ist angrenzend an den verjüngten Randbereich 3a die Halbschale 3 mit einem umgelegten Randbereich 9 versehen, welcher als Aufnahme für die Klemmwulst 7 der Membran 4 dient. Die Mem bran 4 wird dann mit ihrer Klemmwulst 7 in diesen umgelegten Randbereich 9 eingelegt, anschließend wird, wie dies Fig. 3b zeigt, der umgelegte Randbereich 9 durch Rollen oder dergl. nach außen gedrückt, so dass die Klemmwulst 7 einge klemmt wird. Nachfolgend werden dann die beiden Halbschalen durch ineinandersteckendes Verpressen miteinander verbunden und mittels einer Kleberverbindung oder auch mit einer La serverschweißung oder einem anderen Fügeverfahren druckdicht und fest miteinander verbunden.In FIGS. 3a and 3b is Darge illustrates another design, here, as in the embodiment according to Fig. 1, the edge portion 2 a widened conically outwards and the border portion 3 a cone-shaped ver tapers corresponding to the inside. To fasten the clamping bead 7 of the membrane 4 , the half-shell 3 is provided with a folded edge area 9 adjacent to the tapered edge region 3 a, which serves as a receptacle for the clamping bead 7 of the membrane 4 . The membrane 4 is then inserted with its clamping bead 7 in this folded edge region 9 , then, as shown in FIG. 3b, the folded edge region 9 is pressed outwards by rolling or the like, so that the clamping bead 7 is clamped in. Subsequently, the two half-shells are then connected to one another by pressing into one another and are connected to one another in a pressure-tight and tight manner by means of an adhesive connection or also with laser welding or another joining method.
Eine weitere Ausgestaltung ist in den Fig. 4a und 4b dar gestellt, bei dieser ist der Randbereich 3a der unteren Halbschale 3 nach außen konusförmig erweitert ausgebildet, während der Randbereich 2a der Halbschale 2 nach innen ko nusförmig verjüngt ist. Zur Befestigung der Membran 4 ist bei dieser Ausgestaltung angrenzend an den Randbereich 2a in der Halbschale 2 eine umlaufende Ausbuchtung 10 vorgesehen, die zur Lagefixierung der Klemmwulst 7 der Membran 4 dient. Innenseitig ist in die Klemmwulst 7 der Membran 4 ein quer schnittlich V-förmiger, zusammendrückbarer Klemmring 11 ein gesetzt. Nach dem Einsetzen der Klemmwulst 7 der Membran 4 wird dieser V-förmige Klemmring 11 zusammengedrückt und fixiert die Klemmwulst 7 der Membran 4, wie dies in Fig. 4b dargestellt ist. Anschließend werden die beiden Halbschalen wiederum mit ihren Randbereichen 2a und 3a ineinanderge steckt und miteinander verbunden.A further embodiment is provided in Figs. 4a and 4b represent, with this, the edge portion 3 a of the lower half-shell 3 to the outside cone-shaped expanded formed, while the rim portion 2 is ko tapered nusförmig a of the half-shell 2 inside. To fasten the membrane 4 , a circumferential bulge 10 is provided adjacent to the edge region 2 a in the half-shell 2 in this embodiment, which serves to fix the position of the clamping bead 7 of the membrane 4 . Inside is a cross-sectional V-shaped, compressible clamping ring 11 in the clamping bead 7 of the membrane 4 a. After inserting the clamping bead 7 of the membrane 4 , this V-shaped clamping ring 11 is pressed together and fixes the clamping bead 7 of the membrane 4 , as shown in FIG. 4b. Then the two half-shells are again inserted into one another with their edge regions 2 a and 3 a and connected to one another.
Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Aus führungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So kann die Membran 4 selbstverständlich auch auf andere Weise befestigt werden, vorstehend sind nur bevorzugte Ausführungsbeispiele dargestellt.Of course, the invention is not limited to the illustrated exemplary embodiments. Further configurations are possible without leaving the basic idea. The membrane 4 can of course also be fastened in a different manner, only preferred exemplary embodiments are shown above.
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