DE10001542C2

DE10001542C2 - Diaphragm expansion vessel

Info

Publication number: DE10001542C2
Application number: DE10001542A
Authority: DE
Inventors: Werner Wiesner
Original assignee: Reflex Winkelmann & Pannhoff G
Current assignee: Reflex Winkelmann & Pannhoff G
Priority date: 2000-01-14
Filing date: 2000-01-14
Publication date: 2003-07-03
Anticipated expiration: 2020-01-15
Also published as: DE10001542A1

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 Wasser- und Gasraum, wobei der Wasserraum über einen An schlussstutzen mit dem Leitungsnetz verbindbar ist, wobei eine Halbschale einen konusförmig nach außen erweiterten Randbereich und die andere Halbschale einen nach innen ver jüngten Randbereich aufweist, derart, dass die Halbschalen mit ihren Randbereichen ineinander steckbar sind, und dass die ineinander gesteckten Randbereiche der beiden Halbscha len umlaufend dicht und fest miteinander verbunden sind, wo bei im Randbereich einer Halbschale eine Aufnahme für eine außenseitige Klemmwulst der Membran ausgebildet ist.The invention relates to a membrane expansion vessel for connect to a network, especially heating or Domestic water network, with two tightly sealed on the edges bound half shells and with one of one inside the Half-shells arranged membrane separated from each other Water and gas space, the water space over an on end connector is connectable to the network, whereby a half-shell a conically widened outwards Edge area and the other half shell ver inwards has a recent edge area such that the half-shells with their edge areas are plugged into each other, and that the nested edge areas of the two half sha len are tightly and firmly connected all around where in the edge area of a half-shell a holder for one outside clamping bead of the membrane is formed.

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 membrane expansion vessels have long been in ge closed hot water circuits, for example from Hei water or industrial water systems, are used and serve to the temperature-related volume expansion of the water in the Balancing network. Such expansion vessels are included equipped with a membrane that the expansion vessel in separates a water space and a gas space, whereby in the Gas space a pressure medium, e.g. B. nitrogen, under a be agreed form. If the volume of the heating mediums in the supply 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 müs sen. Hierzu sind die vielfältigsten Lösungen bekannt. So ist in DE 19 70 162 U 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 sen. The most diverse solutions are known for this. So is in DE 19 70 162 U 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 22 42 942 B 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 22 42 942 B 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.

Aus DE 12 28 873 B ist ein Membranausdehnungsgefäß mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 bekannt. Bei diesem Gefäß sind die Randbereiche der beiden Halbscha len als einander entsprechende Kegelflächen ausgebildet, deren Kegelwinkel so groß ist, dass selbsthemmende Reibung auftritt. Die Randbereiche lassen sich ineinanderstecken und anschließend, z. B. durch Verschweißen oder Verkleben, unlös bar miteinander verbinden. Dabei ist die Membran mit Hilfe einer Klemmwulst in einer zwischen den beiden Halbschalen gebildeten nutförmigen Aufnahme gehalten.From DE 12 28 873 B is a membrane expansion vessel with the Features of the preamble of claim 1 are known. In this vessel, the edge areas of the two half-shells are len formed as corresponding conical surfaces, whose cone angle is so large that self-locking friction occurs. The edge areas can be nested and then, e.g. B. by welding or gluing, insoluble connect bar with each other. The membrane is with the help a clamping bead in one between the two half shells formed groove-shaped receptacle held.

Von Nachteil bei diesem bekannten Gefäß ist jedoch zum einen, dass nicht sicher gewährleistet ist, dass beim Inein anderstecken der beiden Halbschalen diese vor dem Verbin dungsvorgang ausreichend dicht umlaufend aneinanderliegen, denn die Kegelflächen der Halbschalen sollen so dimensio niert sein, dass sich diese beim Zusammenfügen deformieren. Nur bei einer völlig kontrollierten gleichmäßigen Deformie rung beider Halbschalen umlaufend zueinander ist jedoch eine dichte Anlage gewährleistet. Von weiterem Nachteil ist zum anderen, dass die Montage der Membran schwierig ist, denn diese muss mit ihrer Klemmwulst beim Zusammensetzen der Halbschalen zwischen den beiden Halbschalen eingeklemmt wer den, um in der durch die beiden Halbschalen gebildeten Nut sicher gehalten zu werden.A disadvantage of this known vessel, however, is one that is not guaranteed to be safe when in put the two half-shells in front of the connector process are sufficiently close together, because the conical surfaces of the half-shells should be so dimensio be sure that they deform when they are put together. Only with a fully controlled, even deformity tion of both half-shells all around is one tight system guaranteed. Another disadvantage is other that the assembly of the membrane is difficult because this must with its clamping bead when assembling the Half shells between the two half shells in order in the groove formed by the two half-shells to be kept safe.

Aus US 3,165,229 ist es grundsätzlich bekannt, bei einem Ausdehnungsgefäß eine Art Klemmring vorzusehen. Aus AT 33 181 E ist es bekannt, eine Membran genau im Verbindungs bereich zweier voreinanderstoßender Halbschalen mit Hilfe eines Klemmringes zu befestigen. Dabei drückt der Klemmring die Membran in den Bereich der Trennebene der beiden Halb schalenränder, was nicht gerade zur Festigung des Verbin dungsbereiches der beiden Halbschalen beiträgt, sondern eher zu einer Schwächung desselben führt.From US 3,165,229 it is known in principle for one Expansion vessel to provide a kind of clamping ring. From AT 33 181 E. it is known to connect a membrane exactly area of two abutting half-shells with the help to attach a clamping ring. The clamping ring presses the membrane in the area of the parting plane of the two halves shell edges, which is not exactly to strengthen the connection area of the two half-shells, but rather leads to a weakening of the same.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem gattungsgemäßen Aus dehnungsgefäß die druckdichte Verbindung der Halbschalen und die Montage, insbesondere auch die Montage der Membran, zu erleichtern und zu verbessern.The object of the invention is in a generic off expansion vessel the pressure-tight connection of the half-shells and the assembly, in particular also the assembly of the membrane facilitate and improve.

Diese Aufgabe wird bei einem Membranausdehnungsgefäß der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Abschrägung der beiden konusförmigen Randbereiche der Halbschalen unterschiedlich ist, und dass innenseitig in die Klemmwulst der Membran ein querschnittlich V-förmiger, zusammendrückbarer Klemmring eingesetzt ist.This task is the case of a diaphragm expansion vessel solved in accordance with the invention, that the bevel of the two cone-shaped edge areas the half shells is different, and that inside in the clamping bead of the membrane is a cross-sectionally V-shaped, compressible clamping ring is used.

Durch die unterschiedliche Neigung bzw. Abschrägung der bei den konusförmigen Randbereiche der Halbschalen ist sicherge stellt, dass beim Ineinanderstecken der Halbschalen diese umlaufend dicht aneinanderliegen, so dass beim nachfolgenden Verbindungsvorgang gewährleistet ist, dass eine umlaufende druckdichte Verbindung erfolgt. Außerdem wird die Montage bzw. Befestigung der Membran wesentlich erleichtert, da diese mit Hilfe der Aufnahme und des Klemmringes zunächst an einer Halbschale befestigt werden kann und erst danach das Zusammenfügen der beiden Halbschalen erfolgt, wobei aufgrund des Klemmringes außerdem ein nach außen wirkender Druck auf den einen Randbereich der einen Halbschale ausgeübt wird, welche eine dichte Anlage der beiden Halbschalen im Verbin dungsbereich noch weiter begünstigt.Due to the different inclination or bevelling of the the conical edge areas of the half-shells are secure represents that when the half shells are inserted into one another, these all around tightly so that the next Connection process ensures that a circumferential pressure-tight connection. In addition, the assembly or fastening the membrane much easier because this with the help of the receptacle and the clamping ring can be attached to a half shell and only after that The two half-shells are joined together, due to the clamping ring also has an external pressure the one edge area of a half-shell is exercised, which is a tight fit of the two half-shells in the connection still further favored.

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. FIGS. 4a and 4b a third embodiment of Verbindungsbe rich with membrane attachment.

(Weiter Seite 7 der ursprünglichen Beschreibung.) (Continue on page 7 of the original description.)

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, which is at a pre-pressure is received in the usual way. In the event 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 conical shape and the other half shell 3 has an edge region 3 a that tapers in a conical shape inwards. In this way, after assembly of the membrane 4 , which will be discussed below, the two half-shells can simply be inserted 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 by the fact that the bevel of the two conical edge regions 2 a, 3 a is different, ie they have a different inclination. The two half-shells 2 , 3 are then connected tightly and firmly 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 area of a half-shell 2 or 3 can be attached.

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 membrane 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 then pressed 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 area of the clamping bead 7 of the membrane 4 is slightly pressed inwards, 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 is tightly and firmly connected to one another with an adhesive connection, a pressure- and / or temperature-activatable adhesive is preferably used. The pressure activation he follows when the two edge regions 2 a, 3 a are pressed into one another, the temperature activation can follow him 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 in this embodiment adjacent to the edge region 2 a in the half-shell 2 , 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.Of course, the invention is not limited to the illustrated limited leadership examples. Other configurations are possible without leaving the basic idea.

Claims

Membrane expansion vessel for connection to a pipe network, in particular heating or domestic water network, with two half-shells ( 2 , 3 ) tightly connected at the edge and with a membrane ( 4 ) separated from one another within the half-shells ( 2 , 3 ) and separated from one another Gas space, the water space can be connected to the mains via a connecting piece, with a half-shell ( 2 or 3 ) having a conically widened edge area ( 2 a or 3 a) and the other half-shell ( 3 a or 2 a ) has an inwardly tapered edge area ( 3 a or 2 a) in such a way that the half-shells ( 2 , 3 ) with their edge areas ( 2 a, 3 a) can be plugged into one another, and that the edge areas plugged into one another ( 2 a, 3 a) of the two half-shells (2, 3) are peripherally sealed together and fixed, wherein in the edge region of a half shell (2, 3) on acquisition (10) for an outside clamping bead (7) of the membrane (4 ) a is formed, characterized in that the bevel of the two conical edge regions ( 2 a, 3 a) of the half-shells ( 2 , 3 ) is different, and that on the inside in the clamping bead ( 7 ) of the membrane ( 4 ) is a cross-sectional V-shaped , compressible clamping ring ( 11 ) is used.