DE102012214728A1

DE102012214728A1 - Offener Warmwasserspeicher, Wasserbehälter und Ventileinrichtung

Info

Publication number: DE102012214728A1
Application number: DE201210214728
Authority: DE
Inventors: Stefan Burghardt; Thomas Dorn; Christian Englisch; Michael Gruber; Gebhard Mayer; Georg Stadler; Mathias Radl
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-08-20
Filing date: 2012-08-20
Publication date: 2014-02-20

Abstract

Offenbart ist ein offener Warmwasserspeicher im häuslichen Gebrauch zum Bevorraten von Warmwasser, mit einem Wasserbehälter, in dem ein Heizelement zum Erwärmen von Frischwasser angeordnet ist, einem Zulauf zur Zuführung des Frischwassers zum Wasserbehälter und mit einem Auslauf zur Entnahme des Warmwassers aus dem Wasserbehälter, wobei zulaufseitig eine Ventileinrichtung angeordnet ist, deren Schließelement beim Überschreiten eines Grenzwertes eines Behälterinnendrucks den Zulauf selbsttätig zusteuert und das in seiner Schließstellung nach Unterschreiten des Grenzwertes verharrt, ein Wasserbehälter für einen offenen Warmwasserspeicher mit einer Aufnahme zur Anordnung einer Ventileinrichtung bzw. einer Druckabschaltung, mittels der beim Überschreiten eines maximal zulässigen Behälterinnendrucks sein Zulauf selbsttätig zusteuerbar ist sowie eine Ventileinrichtung für einen offenen Warmwasserspeicher zum selbsttätigen Zusteuern eines Zulaufs des Warmwasserspeichers. Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Bereitstellung eines offenen Warmwasserspeichers im häuslichen Gebrauch zum Bevorraten von Warmwasser mit einem wirksamen Überdruckschutz, so dass ein Bersten des Behälters und somit ein Wasserschaden verhindert ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen offenen Warmwasserspeicher im häuslichen Gebrauch zum Bevorraten von Warmwasser nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, einen Wasserbehälter für einen offenen Warmwasserspeicher und eine Ventileinrichtung für einen offenen Warmwasserspeicher, wobei der Warmwasserspeicher einen Wasserbehälter, in dem ein Heizelement zum Erwärmen von Frischwasser angeordnet ist, einen Zulauf zur Zuführung des Frischwassers zum Wasserbehälter und einen Auslauf zur Entnahme des Warmwassers aus dem Wasserbehälter hat.
Offene Warmwasserspeicher für den häuslichen Gebrauch haben gewöhnlich einen Behälter mit einem Speichervolumen von 5 Litern bis 10 Litern. Sie werden drucklos betrieben und haben daher üblicherweise einen Behälter mit einer begrenzten Druckfestigkeit. Bevorzugte Behälter sind Kunststoffbehälter. Der Wasserweg zwischen dem Behälterinneren über den Wasserauslauf, die Armaturenschläuche oder -rohre und den Auslauf der Armatur ist stets offen. Zum Zapfen von warmem Wasser wird über die Armatur ein Ventil geöffnet, welches sich im Wasserweg vor dem Behälter befindet. Durch Öffnen dieses Ventils strömt kaltes Wasser in den Behälter ein und verdrängt das warme Wasser, welches über den Wasserauslauf der Armatur ausströmt. Durch den in jedem Zustand offenen Wasserweg zwischen Behälterinnerem und der Entnahmestelle an der Armatur ist der Behälter stets drucklos.
Im Laufe der Zeit kann jedoch eine Verkalkung auftreten, die beispielsweise auch den Warmwasserauslauf betrifft. Die Verkalkung führt zu einer Verengung des Warmwasserauslaufes, wodurch im Behälter während des Zapfens von warmem Wasser durch eine Stauung am Wasserauslauf ein Überdruck aufgebaut wird, der aufgrund seiner begrenzten Druckfestigkeit zu einem Besten des Behälters und somit zu einem Wasserschaden durch das aus dem Behälter auslaufendes Wasser führen kann.
Desweiteren kann ein Falschanschluss zum Bersten des Behälters führen. Wird nämlich beispielsweise anstatt einer Niederdruckarmatur zum Anschluss des offenen Warmwasserspeichers an die Wasserversorgung eine normale Druckarmatur verwendet, steht der Behälter ständig unter Leitungsdruck. Zudem wird der Behälter durch den Druck belastet, der sich aufbaut, wenn sich das Wasser beim Erwärmen ausdehnt aber nicht abfließen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen offenen Warmwasserspeicher im häuslichen Gebrauch zum Bevorraten von Warmwasser zu schaffen, dessen Wasserbehälter vor einem Überdruck geschützt ist. Zudem ist es Aufgabe der Erfindung, einen Wasserbehälter für einen derartigen Warmwasserspeicher und eine Ventileinrichtung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen offenen Warmwasserspeicher mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch einen Wasserbehälter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14 und durch eine Ventileinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander einsetzbar sind, sind Gegenstand der jeweils abhängigen Ansprüche.
Ein erfindungsgemäßer offener Warmwasserspeicher im häuslichen Gebrauch zum Bevorraten von Warmwasser hat einen Wasserbehälter, in dem ein Heizelement zum Erwärmen von Frischwasser angeordnet ist, einen Zulauf zum Zuführen von Kaltwasser zum Wasserbehälter und einen Auslauf zur Entnahme des Warmwassers aus dem Wasserbehälter. Erfindungsgemäß ist zulaufseitig eine Ventileinrichtung angeordnet, deren Schließelement beim Überschreiten eines behälterinnendruckseitigen Grenzwertes den Zulauf selbsttätig zusteuert und das in seiner Schließstellung nach Unterschreiten des Grenzwertes verharrt.
Überschreitet der Behälterinnendruck den Grenzwert, herrscht ein unzulässiger Überdruck im Wasserbehälter, der ein Bersten desselben verursachen kann. Der Überdruck wird zur Ventileinrichtung geführt, die daraufhin den Zulauf automatisch und somit rechtzeitig absperrt. Der Wasserbehälter ist daraufhin von der Wasserversorgung abgetrennt und es wird dem Wasserbehälter kein weiteres Frischwasser zugeführt. Folglich kann der Behälterinnendruck nicht weiter steigen und der Behälter ist vor einem Bersten geschützt. Durch das Verharren in der Schließstellung nach dem Beseitigen des druckansteigenden Ereignisses wird verhindert, dass das Schließelement selbsttätig zurück in seine Öffnungsstellung überführt wird.
Bevorzugterweise ist die Ventileinrichtung als eine Zylinder-Kolben-Anordnung ausgebildet, die ein Gehäuse mit einem Einlass und einem Auslass hat, in dem ein als Schließelement ausgebildetes Kolbenelement verschiebbar geführt ist, das in Schließrichtung mit dem Behälterinnendruck beaufschlagbar ist. In der Schließstellung kann das Kolbenelement mit dem Behälterinnendruck oder wasserzulaufseitig mit einem in der Wasserleitung herrschenden Druck beaufschlagbar sein. Eine derartige Ventileinrichtung ist kompakt ausführbar und erlaubt über seine Kolbenelementenflächen eine einfache Einstellung des Grenzwertes.
Um ein schnelles und exaktes Ansprechverhalten des Kolbenelements zu erreichen, kann die Ventileinrichtung einen Steuerkanal zum Führen des Behälterinnendrucks auf eine Steuerfläche des Kolbenelements haben, der sich von dem Behälter oder vom Auslass der Ventileinrichtung erstreckt. Zudem kann sich der Steuerkanal vom Einlass der Ventileinrichtung erstrecken, so dass dann der Behälterinnendruck wasserzulaufseitig abgegriffen. Bei entsprechender Ausbildung dieses integralen Steuerkanals können so Druckverluste bzw. Druckschwankungen des Behälterinnendrucks zum Kolbenelement vermieden werden. Zudem entfällt eine Integration eines externen Steuerkanals, der gesondert abzudichten wäre. Somit wird ferner durch den integralen Steuerkanal ein Montageaufwand der Ventileinrichtung reduziert. Des Weiteren können im Bereich des integrierten Steuerkanals keine Leckagen auftreten.
Bei einem Ausführungsbeispiel wird der Grenzwert unter anderem über eine lösbare Verrastung des Kolbenelements in seiner Öffnungsstellung eingestellt. Sobald der Behälterinnendrucks den Grenzwert überschreitet, öffnet die Verrastung und das Kolbenelement wird in seine Schließstellung überführt.
Die Verrastung kann beispielsweise dadurch gebildet sein, dass in dem Gehäuse der Ventileinrichtung ein in Raststellung vorgespanntes Rastelement geführt ist, das in seiner Raststellung in eine Rastvertiefung des Kolbenelements eingreift. Das Rastelement ist beispielsweise eine Rastlasche, eine Rastkugel oder ein quer oder schräg zum Kolbenelement geführter Rastschieber.
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel ist das Kolbenelement in seiner Öffnungsstellung eingeklemmt. Die Klemmung kann beispielsweise im Bereich zumindest eines Kolbendichelementes gebildet sein, mittels dem das Kolbenelement innen am Gehäuse geführt ist. Sobald der Grenzwert überschritten wird, wird eine Klemmwirkung bzw. ein Haftreibwert des zumindest einen Kolbendichtelementes überschritten und das Kolbenelement in seine Schließstellung verfahren.
Bei einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel ist das Kolbenelement in Öffnungsstellung vorgespannt. Die Vorspannung kann beispielsweise eine Feder sein, deren Federkraft so eingestellt ist, dass beim Überschreiten des Grenzwertes das Kolbenelement in seine Schließstellung überführt wird.
Bevorzugterweise hat das Kolbenelement einen Ringraum, durch den in Öffnungsstellung eine Fluidverbindung zwischen dem Einlass und dem Auslass hergestellt ist, der von zwei gegenüberliegenden Ringraumflächen begrenzt ist, von denen die in Schließstellung wirkende Ringfläche größer ist als die in Öffnungsstellung wirkende Ringfläche ist. Hierdurch wird eine selbstverstärkende Schließwirkung des Kolbenelements erreicht, da nicht nur der an seiner Steuerfläche anliegende Behälterinnendruck, sondern ebenfalls ein in Schließrichtung wirkender zulaufseitiger Leitungsdruck an dem Kolbenelement angreift.
Alternativ hat das Kolbenelement einen Ringraum, durch den in Öffnungsstellung eine Fluidverbindung zwischen dem Einlass und dem Auslass hergestellt ist, der von zwei gegenüberliegenden gleich großen Ringraumflächen begrenzt ist. Hierdurch ist eine in Öffnungsstellung wirkende Kraft des Leitungsdrucks gleich einer in Schließstellung wirkenden Gegenkraft des Leitungsdrucks, so dass sich die Kräfte aufheben und der Leitungsdruck keinen Einfluss auf die Verschiebbarkeit des Kolbenelementes ausübt.
Zur Kenntlichmachung einer aktuellen Drucksituation in dem Behälter kann die Ventileinrichtung ein Anzeigenelement zum Anzeigen einer Ist-Stellung des Kolbenelementes aufweisen. Das Anzeigenelement ist bevorzugterweise ein aus dem Gehäuse geführter Anzeigenabschnitt des Kolbenelements einen aus dem Gehäuse geführten Anzeigenabschnitt. Die Ausbildung des Anzeigenelementes als einen Kolbenabschnitt ermöglicht neben einer einfachen Herstellung eine robuste Ausbildung und eine präzise Anzeige. Das Anzeigenelement kann insbesondere auch zum manuellen Rückstellen des Kolbenelements aus seiner Schließstellung in seiner Öffnungsstellung dienen.
Zum Schutz des Anzeigenelementes vor Beschädigungen und um zu verhindern, dass das Anzeigenelement und somit bei integraler Ausbildung mit dem Kolbenelement das Kolbenelement blockiert wird, kann eine transparente Schutzhaube vorgesehen sein, mittels der das Anzeigenelement abgedeckt ist. Alternativ ist die Schutzhaube gitterartig. Sie kann fest oder lösbar mit dem Gehäuse verbunden sein. Wenn die Schutzhaube fest mit dem Gehäuse verbunden ist, hat sie eine Werkzeugöffnung zum Durchstecken eines Werkezugs zum manuellen Rückstellung des Kolbenelements.
Bevorzugterweise ist die Ventileinrichtung in einer äußeren Aufnahme des Wasserbehälters angeordnet ist. Hierdurch kann die Ventileinrichtung einfach an dem Wasserbehälter montiert und beispielsweise für Wartungszwecke einfach demontiert werden. Die Ventileinrichtung kann jedoch auch innen im Wasserbehälter angeordnet sein. Insbesondere kann die Ventileinrichtung bis auf ihre sich bewegenden Teile wie das Kolbenelement einstückig mit dem Wasserbehälter ausgebildet sein.
Ein erfindungsgemäßer Wasserbehälter für einen offenen Warmwasserspeicher hat eine Aufnahme zur Anordnung einer Ventileinrichtung, mittels der beim Überschreiten eines behälterinnendruckseitigen Grenzwertes sein Zulauf selbsttätig zusteuerbar ist.
Eine erfindungsgemäße Ventileinrichtung für einen offenen Warmwasserspeicher bewirkt beim Überschreiten eines behälterinnendruckseitigen Grenzwertes eine Zusteuerung eines Zulaufs des Warmwasserspeichers.
Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Bereitstellung eines offenen Warmwasserspeichers im häuslichen Gebrauch zum Bevorraten von Warmwasser mit einem wirksamen Überdruckschutz, so dass ein Bersten des Behälters und somit ein Wasserschaden verhindert ist.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Darstellungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektive Darstellung eines erfindungsgemäßen Wasserbehälters eines erfindungsgemäßen Warmwasserspeichers mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventileinrichtung,
2 den Wasserbehälter im Schnitt im Bereich der Ventileinrichtung,
3 eine perspektive Einzeldarstellung der Ventileinrichtung,
4 einen Schnitt durch die Ventileinrichtung in Öffnungsstellung,
5 einen Schnitt durch die Ventileinrichtung in Schließstellung,
6 einen Schnitt durch den Wasserbehälter im Bereich einer Schutzhaube,
7 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung in Öffnungsstellung,
8 eine schematische Darstellung des zweiten Ausführungsbeispiels der Ventileinrichtung in Schließstellung,
9 einen perspektiven Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung in Öffnungsstellung, und
10 einen perspektiven Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung in Schließstellung.
In den 1 und 2 ist ein erfindungsgemäßer Wasserbehälter 1 eines erfindungsgemäßen offenen Warmwasserspeichers im häuslichen Gebrauch zum Bevorraten von Warmwasser in Außenansicht (1) und in Schnittansicht (2) gezeigt. Der Wasserbehälter 1, der in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel in Untertischbauweise ausgeführt ist, hat ein mehrteiliges Gehäuse 2 mit einer Unterschale 4, die einen Behälterboden 6 aufweist, und mit einer Oberschale 8, die einen Behälterdeckel 10 bildet. Die Unter- und Oberschale 4 und 8 sind vorzugsweise im Spritzgussverfahren hergestellte Kunststoffschalen. Die Schalen 4, 8 sind über eine Schweißkontur 12 wasserdicht miteinander verbunden und begrenzen einen Innenraum 14, der beispielsweise ein Speichervolumen von 5 Litern bis 10 Litern aufweist. In dem Innenraum 14 ist bodenseitig ein Heizelement 16, insbesondere ein Rohrheizkörper mit einer Flanschplatte 18 angeordnet, der durch nicht gezeigte Öffnungen im Behälterboden 6 geführt ist und durch nicht gezeigte, von außen aufgebrachte Klemmscheiben in dem Innenraum 14 lagefixiert ist.
Der Wasserbehälter 1 hat einen Zulauf 20 zum Zuführen von Frischwasser in den Innenraum 14 und einen Ablauf 22 zur Entnahme des Warmwassers aus dem Innenraum 14. Der Zulauf 20 hat einen deckelseitigen Gehäuseabschnitt 24 zum Anschluss eines armaturenseitigen Leitungsrohres bzw. einer Frischwasserversorgung und einen bodenseitigen Einströmbereich 26, die über ein äußeres Zulaufrohr 28 miteinander verbunden sind. Der Ablauf 22 hat einen deckelseitigen Gehäuseabschnitt 30 zum Anschluss eines armaturseitigen Warmwasserrohres mit einem deckelseitigen Entnahmebereich 32.
In dem zulaufseitigen Gehäuseabschnitt 24 ist eine erfindungsgemäße Ventileinrichtung 34 zum automatischen Absperren des Zulaufs 20 beim Überschreiten eines behälterinnendruckseitigen Grenzwertes angeordnet. Der Gehäuseabschnitt 24 ist entsprechend der Ventileinrichtung 34 parallelrohrartig ausgebildet. Er hat insbesondere eine Gestalt, die zwei parallelen Rohren entspricht, die in Längsrichtung miteinander verbunden und zueinander geöffnet sind. Er hat somit einen achtartigen Querschnitt und erstreckt sich in Axialrichtung des Wasserbehälters 1.
Der Gehäuseabschnitt 24 hat zum Einsetzen der Ventileinrichtung 34 eine sich über seinen gesamten Querschnitt erstreckende äußere Montageöffnung 36 (2). Er ist zum Zulaufrohr 28 geöffnet und taucht mit einem Abschnitt 38 in den Innenraum 14 ein. Zum Führen des Behälterinnendrucks auf ein als Schließelement ausgebildetes Kolbenelement 40 der Ventileinrichtung 34 ist in dem Abschnitt 38 eine bodenseitige Steueröffnung 42 ausgebildet.
Wie in 3 gezeigt, hat die Ventileinrichtung 34 ein parallelrohrartiges Gehäuse 44 mit einem achtartigen Querschnitt. Vorzugsweise ist das Gehäuse 44 ein Kunststoffspritzgussteil. Es hat eine untere Gehäusehälfte 46 und eine obere Gehäusehälfte 48, die über Rastverbindungen 50, 52 lösbar miteinander verbunden sind. Zum Abdichten eines von den Gehäusehälften 46, 48 gebildeten Gehäuseraums ist, wie in 4 gezeigt, zwischen den Gehäusehälften 46, 48 ein Dichtelement 54 vorgesehen, das zum Schutz vor Beschädigungen oder Verschmutzungen in einem nicht bezifferten Hohlraum angeordnet ist.
Wie in 3 gezeigt, bilden das Gehäuse 44 bzw. die zusammengesetzten Gehäusehälften 46, 48 zum Einen ein Verbindungsrohr 58 zur Herstellung einer zulaufseitigen Fluidverbindung zwischen dem armaturenseitigen Leitungsrohr und dem behälterseitigen Zulaufrohr 28. Zum anderen bilden die zusammengesetzten Gehäusehälften 46, 48 ein paralleles Kolbenrohr 60 zur Aufnahme des Kolbenelementes 40.
Wie in 4 gezeigt, hat das Verbindungsrohr 58 einen Einlass 62 und einen Auslass 64, in dem ein Auslasskanal 66 ausgebildet ist.
Das Kolbenrohr 60 hat eine Montageöffnung 68 zum Einsetzen des Kolbenelementes 40 und einen behälterzugewandten Steueranschluss 70, in dem ein Steuerkanal 72 ausgebildet ist, der im montierten Zustand über die Steueröffnung 42 mit dem Innenraum 14 in Fluidverbindung steht. Um einen Wasseraustritt aus dem Behälter zwischen den Gehäuseabschnitten 24 und der eingesetzten Ventileinrichtung 34 zu verhindern, ist jeweils im Bereich des Auslasses 64 und des Steueranschlusses 70 ein Dichtring 74, 76 angeordnet, der in eine in 4 gezeigte, jedoch nicht bezifferte Umfangsnut eingesetzt ist.
Wie in dem Schnitt in 4 gezeigt, ist in dem Verbindungsrohr 58 und insbesondere in der oberen Gehäusehälfte 48 eine Wandung 82 vorgesehen, die das Verbindungsrohr 58 in einen Einlassraum 84 und einen Auslassraum 86 unterteilt. Die Wandung 82 ist in Richtung einer kolbenrohrseitigen Ventilsitzfläche 88 schräg angestellt. Die Ventilsitzfläche 88 wird von einem elastischen Ventilsitzelement 90 gebildet, das zwischen einer Stützschulter 92 des Kolbenrohrs 60 und einer in das Kolbenrohr 60 eingesetzten Führungshülse 94 angeordnet ist.
Das Kolbenelement 40 hat einen Ventilabschnitt 96, einen Führungsabschnitt 98 und einen Anzeigenabschnitt 100.
Der Ventilabschnitt 96 hat eine zylindrische Gestalt mit einer umfangsseitigen Ventilfläche 102. Die Ventilfläche 102 bildet mit einer Ringfläche 104 einen gemeinsamen Kantenbereich des Ventilabschnitts 96, die eine in Öffnungsstellung des Kolbenelements 40 wirkende Wirkfläche darstellt. Die Wirkfläche 104 begrenzt mit einer gegenüberliegenden in Schließstellung wirkenden Gegenwirkfläche 106 des Führungsabschnittes 98 einen Ringraum 108, der durch einen querschnittsverjüngten Stangenabschnitt 110 des Kolbenelementes 40 zwischen dem Ventilabschnitt 96 und dem Führungsabschnitt 98 gebildet ist. In der in 4 gezeigten Öffnungsstellung des Kolbenelementes 40 ist die Ventilfläche 102 von der Ventilsitzfläche 88 beabstandet und der Ringraum 108 im Bereich des Ventilsitzelementes 90 angeordnet, so dass der Zulauf 20 aufgesteuert ist. In der in 5 gezeigten Schließstellung des Kolbenelementes 40 befindet sich die Ventilfläche 102 in Anlage mit der Ventilsitzfläche 88, so dass der Zulauf 20 zugesteuert ist.
Die Ventilfläche 102 hat eine derartige axiale Erstreckung, dass sie sich in der Öffnungsstellung in Anlage mit einem ringartigen Dichtkörper 112 stromab des Ventilsitzes 88 befindet. Der Dichtkörper 112 ist in die untere Gehäusehälfte 46 eingesetzt ist und liegt auf einer Bodenfläche 114 auf, die zum Steuerkanal 72 geöffnet ist. Zur Lagefixierung des Dichtkörpers 112 hat die obere Gehäusehälfte 48 einen Axialvorsprung 116, der sich im montierten Zustand in Überlappung mit einem Ringabschnitt des Dichtkörpers 112 befindet, so dass dieser zwischen der Bodenfläche 114 und der oberen Gehäusehälfte 48 eingespannt ist. In der in 5 gezeigten Schließstellung ist die Ventilfläche 102 von dem Dichtkörper 112 beabstandet.
Um das Kolbenelement 40 mittels des Behälterinnendrucks ab einem bestimmten Grenzwert des Behälterinnendrucks aus seiner Öffnungsstellung in seine Schließstellung überführen zu können, hat der Ventilabschnitt 96 eine in Schließrichtung des Kolbenelementes 40 wirkende stirnseitige Steuerfläche 118. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Ventilabschnitt 96 mit dem Stangenabschnitt 110 zur Erstellung des Kolbenelements 40 als Spritzgussteil hohl ausgeführt, und somit mit einem stufenförmigen sacklochartigen Hohlraum versehen, so dass hierdurch die Steuerfläche 118 in Axialrichtung und Radialrichtung versetzte Teilflächen aufweist, die in Summe die Steuerfläche 118 bilden. Selbstverständlich kann der Ventilabschnitt 96 auch als Vollkörper und somit mit einer nicht stufenartigen Steuerfläche 118 ausgebildet sein.
Der Führungsabschnitt 98 ist vom Ventilabschnitt 96 aus betrachtet jenseits des Ventilsitzelementes 90 angeordnet. Er ist zylinderförmig und hat eine umfangsseitige Führungsfläche 119, die mit der in Schließstellung weisenden Gegenwirkfläche bzw. Ringfläche 106 einen gemeinsamen Kantenbereich bildet. Zur Erzielung einer selbstverstärkenden Schließwirkung des Kolbenelements 40 hat die Gegenwirkfläche 106 einen größeren Querschnitt als die Wirkfläche 104 des Ventilabschnitts 96. Bevorzugterweise hat die Gegenwirkfläche 106 bei gleichem Innendurchmesser wie die Wirkfläche 104 einen größeren Außendurchmesser als die Wirkfläche 104, so dass der Führungsabschnitt 98 gegenüber dem Ventilabschnitt 96 durchmesservergrößert ist.
Der Führungsabschnitt 98 ist in der Führungshülse 94 axial verschiebbar geführt und hat eine Ringanschlagfläche 120 zum Begrenzen einer axialen Verschiebung des Kolbenelements 40 in seine Schließstellung. Die Ringanschlagfläche 120 wirkt mit einer Gegenfläche 122 eines in das Kolbenrohr 60 eingesetzten becherartigen Einsatzes 124 zusammen, der einen zur Führungshülse 94 geöffneten Aufnahmeraum 126 definiert. Um einen Leckagestrom entlang der Führungshülse 94 bzw. des Führungsabschnittes 98 in den Aufnahmeraum 126 zu verhindern, ist zwischen der Führungshülse 94 und dem becherartigen Einsatz 124 ein Dichtring 128 angeordnet. Zur Erstellung des Kolbenelements 40 als Spritzgussteil ist der Führungsabschnitt 98 nahezu bis zur Ringfläche 106 sacklochartig hohl ausgeführt.
Der becherartige Einsatz 124 wird nach dem Einsetzten des Kolbenelementes 40 und somit als letzte Komponente der Ventileinrichtung 34 in das Kolbenrohr 60 eingesetzt. Er ist formschlüssig mit der oberen Gehäusehälfte 48 im Bereich der Montageöffnung 68 verrastet. Wie in 3 gezeigt, hat der becherartige Einsatz 124 hierzu beispielsweise zwei entgegengesetzte Rastlaschen 127, die in entsprechende Rastausnehmungen 129 der oberen Gehäusehälfte 48 lösbar einrasten. Aufgrund der Perspektive ist in 3 jedoch lediglich eine Rastlasche 127 und eine Rastausnehmung 129 sichtbar.
Zur Definierung einer Gegenkraft zu einer in die Steuerfläche 118 eingeleiteten Schließkraft ist das Kolbenelement 40 in seiner Öffnungsstellung lösbar verrastet. Hierzu hat der Führungsabschnitt 98 eine Rastnut 130, in die in Öffnungsstellung eine in Richtung des Kolbenelements 40 vorgespannte Kugel 131 eingreift. Die Kugel 131 ist quer zum Kolbenelement 40 verschiebbar und in einer in eine Queröffnung 132 der oberen Gehäusehälfte 46 eingeschraubte Vorspanneinheit 134 gelagert. Die Vorspanneinheit 134 hat ein Außengewinde zum Zusammenwirken mit einem Innengewinde der Queröffnung 132 und eine nicht bezifferte Vertiefung zur Aufnahme der Kugel 131. Die Vorspanneinheit 134 hat zudem einen nicht bezifferten axialen Federraum, in dem ein Vorspannelement wie eine Spiralfeder angeordnet ist.
Der Anzeigenabschnitt 100 dient zur Darstellung einer axialen Verschiebung bzw. einer axialen Position des Kolbenelementes 40. Er ist vom Führungsabschnitt 98 aus betrachtet jenseits des Ringanschlags 122 angeordnet und durch eine Stirnöffnung 136 des becherartigen Einsatzes 124 aus dem Kolbenrohr 60 hinausgeführt. Seine axiale Länge ist derart, dass er nicht nur in der Schließstellung des Kolbenelements 40 aus der Stirnöffnung 136 hinausragt, sondern ebenfalls in der Öffnungsstellung. Zum Führen des Anzeigenabschnittes 100 aus dem Warmwasserspeicher hinaus kann dieses eine Aufnahme 138 zur Befestigung einer Verlängerung aufweisen. Zur verbesserten Visualisierung der jeweiligen Kolbenelementenstellung kann der Anzeigenabschnitt 100 oder die Verlängerung mit einer entsprechenden optischen Markierung versehen sein (s. Ausführungsbeispiel nach den 7 und 8). Zur Druckentlastung des von dem becherartigen Einsatz 124 gebildeten Aufnahmeraums 126 ist zwischen der Umfangswandung der Stirnöffnung 126 und dem Anzeigenabschnitt 100 ein nicht bezifferter Leckagespalt gebildet.
Um den Anzeigenabschnitt 100 bzw. dessen aus dem Warmwasserspeicher geführte Verlängerung vor Beschädigungen zu schützen und insbesondere um sicherzustellen, dass eine Ausfahrbewegung des Anzeigenabschnitts 100 nicht durch außenumgebungsseitige Fremdkörper blockiert wird, kann, wie in 6 gezeigt, in dem Bereich, in dem der Anzeigenabschnitt 100 aus dem Warmwasserspeicher geführt ist eine transparente Schutzhaube 140 vorgesehen sein. Die Schutzhaube 140 verschließt eine Öffnung 142 des Warmwasserspeichers zum Durchführen des Anzeigenabschnittes 100 und begrenzt einen Schutzraum 146 zur Aufnahme des Anzeigenabschnittes 100. Der Schutzraum 146 hat eine derartige axiale Erstreckung, dass im ausgefahrenen Zustand, d. h. in Schließstellung des Kolbenelementes 40, der Anzeigenabschnitt 100 stirnseitig nicht auf die Schutzhaube 146 aufläuft. In dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Schutzhaube 140 fest mit dem Warmwasserspeichergehäuse 144 verbunden. Hierzu hat die Schutzhaube 140 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel einen radial vorstehenden Kragen 148, mittels dem sie in eine innenseitige Zurückstufung 150 des Warmwasserspeichergehäuses 144 eingesetzt ist. Die Verbindung der Schutzhaube 140 mit dem Warmwasserspeichergehäuse 144 kann kraftschlüssig, formschlüssig oder stoffschlüssig erfolgen. Beispiele sind eine Verrastung, eine Verschraubung, eine Verklebung und eine Verschweißung. Zum Zurücksetzen des Kolbenelementes 40 aus seiner Schließstellung in seine Öffnungsstellung hat die Schutzhaube 140 eine stirnseitige Werkzeugöffnung 152 zum Durchstecken eines hierfür geeigneten Werkzeugs. Alternativ kann die Schutzhaube 140 abnehmbar mit dem Warmwasserspeichergehäuse 144 verbunden sein oder angelenkt sein. Dann kann auf die Werkzeugöffnung 152 verzichtet werden, da zum Rückstellen des Kolbenelementes 40 die Schutzhabe abnehmbar bzw. verschwenkbar ist.
Im Folgenden wird eine Funktionsweise der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung 34 erläutert:
Im normalen Betrieb, d. h. bei einem Behälterinnendruck, der kleiner als ein vorgegebener Grenzwert bzw. ein maximal zulässiger Behälterinnendruck ist, befindet sich das Kolbenelement 40 in seiner in 4 gezeigten Öffnungsstellung. In dieser ist die Ventilfläche 102 von der Ventilsitzfläche 88 beabstandet und der Zulauf 20 ist somit aufgesteuert. Bei Entnahme von Warmwasser aus dem Wasserbehälter 1 fließt das Frischwasser über den Einlass 62, den Einlassraum 84, den Ringraum 108, den Auslassraum 86, den Auslasskanal 66 und den Auslass 64 in das Zulaufrohr 28 in den Wasserbehälter 1 ein (s. Pfeil). Die Kugel 131 greift in die Rastnut 130 ein und sichert somit das Kolbenelement 40 in seiner Öffnungsstellung. Der an der Steuerfläche 118 anliegende Behälterinnendruck und somit die auf den in Schließstellung wirkende Schließkraft ist nicht groß genug, um die durch die Rastung aufgebrachte Gegenkraft zu überwinden. Der Anzeigenabschnitt 100 ist eingefahren und signalisiert somit, dass sich das Kolbenelement 40 in seiner Öffnungsstellung befindet.
Wenn jedoch der Behälterinnendruck beispielsweise infolge eines Falschanschlusses oder einer Verkalkung im Bereich des warmwasserentnahmeseitigen Gehäuseabschnitts 30 den zulässigen Grenzwert übersteigt, wird das Kolbenelement 40 mit einer Schließkraft beaufschlagt, die größer ist als die Gegenkraft der Verrastung. Die Kugel 131 wird aus der Verrastung mit der Rastnut 130 gedrückt und das Kolbenelement 40 in seine in 5 gezeigte Schließstellung überführt. In dieser befindet sich das Kolbenelement 40 mit seiner Ventilfläche 102 im Wirkeingriff mit der Ventilsitzfläche 88, wodurch die Fluidverbindung zwischen dem Einlassraum 84 und dem Auslassraum 86 unterbrochen ist (s. Pfeil) und somit der Zulauf 20 des Wasserbehälters 1 von der Frischwasserversorgung abgetrennt ist. Folglich wird kein weiteres Frischwasser dem Wasserbehälter 1 zugeführt. Der Behälterinnendruck kann nicht weiter ansteigen und der Wasserbehälter 1 an sich ist gegen Bersten geschützt. Der Anzeigenabschnitt 100 ist maximal ausgefahren und signalisiert somit, dass sich das Kolbenelement 40 in seiner Schließstellung befindet.
Nach Beseitigung des druckansteigenden Ereignisses verharrt das Kolbenelement 40 in seiner Schließstellung. Das Kolbenelement 40 verfährt nicht automatisch nach Unterschreiten des Grenzwertes zurück in seine Öffnungsstellung, sondern wird manuell durch ein Einschieben des Anzeigenabschnitt 100 zurück in seine Öffnungsstellung überführt. Eine Rückstellkraft zum Rückstellen des Kolbenelements 40 wird somit manuell aufgebracht. Der Zulauf 20 ist wieder aufgesteuert und der Wasserbehälter 1 kann wieder Frischwasser aufnehmen
In den 7 und 8 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung 34 schematisch dargestellt. Die Ventileinrichtung 34 ist ebenfalls zulaufseitig an einem Wasserbehälter eines offenen Warmwasserspeichers angeordnet und bewirkt ebenfalls eine automatische Absperrung eines Zulaufs 20 beim Überschreiten eines Grenzwertes eines Behälterinnendrucks. Die Ventileinrichtung 34 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Zylinder-Kolben-Einheit mit einem zylinderartigen Gehäuse 44 und einem Kolbenelement 40.
Das Gehäuse 44 begrenzt einen Zylinderraum zur Aufnahme des Kolbenelementes 40. Es hat eine den Zylinderraum in radialer Richtung begrenzende Umfangswandung 154 sowie zwei den Zylinderraum in axialer Richtung begrenzende Stirnwandungen 156, 158. Im Bereich der Umfangswandung 154 weist das Gehäuse 44 einen Einlass 62 und einen axial versetzten Auslass 64 auf. Der Einlass 62 dient zur armaturenseitigen Fluidverbindung der Ventileinrichtung 34 mit einer Frischwasserversorgung.
Das Kolbenelement 40 ist in axialer Richtung in dem Gehäuse 44 zwischen einer Öffnungsstellung (7) und einer Schließstellung (8) verschiebbar geführt. Es hat zwei Kolbenscheiben 96, 98, die über einen Stangenabschnitt 110 miteinander verbunden sind. Zwischen den Kolbenscheiben 96, 98 ist ein Ringraum 108 gebildet, der in axialer Richtung von jeweils einer Ringfläche 104, 106 der Kolbenscheiben 96, 98 begrenzt wird. Bevorzugterweise sind die Ringflächen 104, 106 der Kolbenscheiben 96, 98 gleich groß. Der Ringraum 108 dient zur Herstellung einer Fluidverbindung zwischen dem Einlass 62 und dem Auslass 64 in Öffnungsstellung des Kolbenelementes 40 und somit zur Zuführung des Frischwassers in den Wasserbehälter 1.
Die erste Kolbenscheibe 96 hat eine von ihrer Ringfläche bzw. Wirkfläche 104 abgewandte Steuerfläche 118 und die zweite Kolbenscheibe 98 hat eine von ihrer Ringfläche bzw. Gegenwirkfläche 106 abgewandte Ringanschlagfläche 122. Die Steuerfläche 118 und die Ringanschlagfläche 120 begrenzen jeweils in axialer Richtung mit der ihr gegenüberliegenden Stirnwandung 156, 158 einen Steuerraum 166 bzw. einen Aufnahmeraum 126.
Der von der Steuerfläche 118 axial begrenzte Steuerraum 166 ist stets mit einem Behälterinnendruck beaufschlagt. Hierzu weist die Ventileinrichtung 34 einen Steuerkanal 72 auf, der von einem Auslasskanal 66 des Auslass 64 abgezweigt ist und stirnseitig die Stirnwandung 156 durchsetzt. Um den Behälterinnendruck auch in der Öffnungsstellung auf die gesamte Steuerfläche 118 führen zu können, ist die Steuerfläche 118 in der Öffnungsstellung von der gegenüberliegenden Stirnwandung 156 axial beabstandet. Hierzu kann sich wie von der Steuerfläche 118 ein Axialvorsprung erstrecken, mittels dem sich das Kolbenelement 40 an der Stirnwandung 156 abstützt (s. Ausführungsbeispiel nach 9). Selbstverständlich kann die Stirnwandung 156 zumindest einen entsprechenden Axialvorsprung zum Beabstanden der Steuerfläche 118 aufweisen.
Der von der Ringanschlagfläche 120 axial begrenzte Aufnahmeraum 126 dient zur Aufnahme eines von der Ringanschlagfläche 120 umgriffenen und sich axial erstreckenden Anzeigenabschnitts 100 des Kolbenelements 40. Der Anzeigenabschnitt 100 ist in jeder Stellung durch eine Stirnöffnung 136 der Stirnwandung 158 geführt. Zur verbesserten Visualisierung der jeweiligen Kolbenelementenstellung kann der Anzeigenabschnitt 100 mit einer entsprechenden Markierung 168 versehen sein. Über einen nicht gezeigten Leckagespalt zwischen der Umfangswandung der Stirnöffnung 136 und dem Anzeigenabschnitt 100 ist der Aufnahmeraums 126 zur Außenumgebung druckentlastet.
Um eine Leckageströmung zwischen dem Ringraum 108 und dem Steuerraum 166 sowie zwischen dem Ringraum 108 und dem Aufnahmeraum 126 zu vermeiden, sind in Umfangsnuten der Kolbenscheiben Reibdichtringe 170, 172 eingesetzt. Gleichzeitig dienen die Reibdichtringe 170, 172 zur Definierung einer Gegenkraft zu einer in die Steuerfläche 118 eingeleiteten Schließkraft, um das Kolbenelement 40 erst ab dem Überschreiten eines behälterinnendruckseitigen Grenzwertes aus seiner Öffnungsstellung in seine Schließstellung zu überführen.
Im Folgenden wird eine Funktionsweise der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung 34 erläutert:
Im normalen Betrieb, d. h. bei einem Behälterinnendruck der kleiner als der Grenzwert ist, befindet sich das Kolbenelement 40 in seiner in 7 gezeigten Öffnungsstellung. Der durch den abgezweigten Steuerkanal 72 auf die Steuerfläche 118 geführte Behälterinnendruck ist zu klein, um eine Schließkraft zu entwickeln, die größer ist als die Gegenkraft bzw. Klemmkraft der Reibdichtinge 170, 172. Der Ringraum 108 befindet sich in Überdeckung mit dem Einlass 62 und dem Auslass 64. Das Kolbenelement 40 befindet sich mit seiner Ventilfläche 102 im axialen Abstand von einer Ventilsitzfläche 88 des Gehäuses 44. Der Anzeigenabschnitt 100 ist maximal eingefahren und ragt lediglich mit seinem Kopfabschnitt aus der Stirnöffnung 136 heraus. Der Steuerraum 166 ist minimiert und der Aufnahmeraum 126 ist maximiert. Der Auslass 64 ist vollständig aufgesteuert und somit der Zulauf 20 geöffnet. Über den Ringraum 108 ist eine Fluidverbindung zwischen der Frischwasserversorgung dem Wasserbehälter hergestellt und Frischwasser fließt bei Entnahme von Warmwasser aus dem Wasserbehälter in den Wasserbehälter nach.
Wenn jedoch der Behälterinnendruck den Grenzwert übersteigt, wird das Kolbenelement 40 aufgrund von dem an der Steuerfläche 118 anstehenden Behälterinnendrucks aus seiner Öffnungsstellung in seine in 8 gezeigte Schließstellung überführt, in der der Auslass 64 von der Kolbenscheibe 96 zugesteuert ist und somit der Zulauf 20 abgesperrt ist. Das Kolbenelement 40 befindet sich mit seiner Ventilfläche 102 in Anlage mit der Ventilsitzfläche 88 des Gehäuses 44. Der Wasserbehälter ist nun von der Frischwasserversorgung abgeklemmt. Der Aufnahmeraum 126 ist minimiert und der Steuerraum 166 ist vergrößert. Der Anzeigenabschnitt 100 und insbesondere die Markierung 168 ist maximal ausgefahren und signalisiert dem Benutzer, dass der Behälterinnendruck gestiegen ist.
Wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel verharrt nach Beseitigung des druckansteigenden Ereignisses das Kolbenelement 40 in seiner Schließstellung. Das Kolbenelement 40 ist manuell durch ein Einschieben des Anzeigenabschnitt 100 zurück in seine Öffnungsstellung zu überführen. Wenn die Wirkfläche 104 und die Gegenwirkfläche 106 des Kolbenelements 40 gleich groß sind, werden diese durch das sich im Ringraum 108 befindende Frischwasser mit einer gleichen axialen Kraft beaufschlagt. Da die axialen Kräfte entgegengesetzt zueinander sind, heben sie sich auf. Wenn jedoch die in Richtung der Schließstellung weisende Gegenwirkfläche 106 größer ist als die Wirkfläche 104, wird eine selbstverstärkende Schließwirkung des Kolbenelements 40 erzielt.
In den 9 und 10 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung 34 für einen Wasserbehälter eines offenen Warmwasserspeichers gezeigt.
Im konstruktiven Unterschied zur vorhergehenden Ventileinrichtung 34 nach den 7 und 8 hat diese Ventileinrichtung 34 einen im Gehäuse 44 integrierten Steuerkanal 72. Der Steuerkanal 72 ist nicht als ein separates Bauteil ausgeführt, sondern einstückig mit dem Gehäuse 44 ausgebildet. Der Steuerkanal 72 erstreckt sich durch eine Aufdickung 174 im Bereich eines Auslasses 64 und mündet umfangswandungsseitig in einen Steuerraum 166. Um einen Behälterinnendruck des Wasserbehälters, welcher sich über das Zulaufrohr 28 des Behälters, den Auslass 64, den Ringraum 108 bis in den Zulauf 62 der Ventileinrichtung 34 zurück fortsetzt, bei dieser umfangsseitigen Mündung des Steuerkanals 72 auf eine von einer Kolbenscheibe 96 gebildete Steuerfläche 118 eines Kolbenelementes 40 führen zu können, ist die Steuerfläche 118 in Öffnungsstellung des Kolbenelements 40 derart von einer gegenüberliegenden Stirnwandung 156 axial beabstandet, dass der Steuerkanal 72 zwischen der Stirnwandung 158 und der Steuerfläche 118 in den Steuerraum 166 mündet. Hierzu erstreckt sich in dem gezeigten Ausführungsbeispiel von der Steuerfläche 118 ein Axialvorsprung 176, mittels dem sich das Kolbenelement 40 in der in 9 gezeigten Öffnungsstellung stirnseitig an der Stirnwandung 156 abstützt, so dass der Behälterinnendruck in den Steuerraum 166 geführt werden kann. Selbstverständlich kann die Stirnwandung 156 zumindest einen entsprechenden Axialvorsprung zum Beabstanden der Steuerfläche 118 aufweisen.
Im Unterschied zur Funktionsweise der Ventileinrichtungen 34 nach den 1 bis 8 wird bei dem Ausführungsbeispiel nach den 9 und 10 der Steuerdruck nicht behälterseitig, sondern wasserzulaufseitig abgegriffen und auf die Steuerfläche 118 geführt, so dass beim Überschreiten eines Drucks in der Wasserleitung der Zulauf 62 zugesteuert wird. Der abgegriffene Steuerdruck ist dabei im geöffneten Zustand der Ventileinrichtung 34 der Behälterinnendruck, so dass auch bei diesem Ausführungsbeispiel beim Überschreiten eines behälterinnendruckseitigen Grenzwertes der Zulauf 20 selbsttätig zugesteuert wird. Somit erfolgt die Verschiebung des Kolbenelementes 40 aus seiner Öffnungsstellung in Richtung seiner Schließstellung wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen über den Behälterinnendruck. In der Schließstellung ist jedoch im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen die Steuerfläche 118 mit dem wasserzulaufseitigen Druck beaufschlagt. Wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen verharrt jedoch nach Beseitigung des druckansteigenden Ereignisses das Kolbenelement 40 in seiner Schließstellung. Das Kolbenelement 40 ist manuell durch ein Einschieben des Anzeigenabschnitt 100 zurück in seine Öffnungsstellung zu überführen.
Offenbart ist ein offener Warmwasserspeicher im häuslichen Gebrauch zum Bevorraten von Warmwasser, mit einem Wasserbehälter, in dem ein Heizelement zum Erwärmen von Frischwasser angeordnet ist, einem Zulauf zur Zuführung des Frischwassers zum Wasserbehälter und mit einem Auslauf zur Entnahme des Warmwassers aus dem Wasserbehälter, wobei zulaufseitig eine Ventileinrichtung angeordnet ist, deren Schließelement beim Überschreiten eines Grenzwertes eines Behälterinnendrucks den Zulauf selbsttätig zusteuert und das in seiner Schließstellung nach Unterschreiten des Grenzwertes verharrt, ein Wasserbehälter für einen offenen Warmwasserspeicher mit einer Aufnahme zur Anordnung einer Ventileinrichtung bzw. einer Druckabschaltung, mittels der beim Überschreiten eines maximal zulässigen Behälterinnendrucks sein Zulauf selbsttätig zusteuerbar ist sowie eine Ventileinrichtung für einen offenen Warmwasserspeicher zum selbsttätigen Zusteuern eines Zulaufs des Warmwasserspeichers.
Bezugszeichenliste

1: Wasserbehälter
2: Gehäuse
4: Unterschale
6: Behälterboden
8: Oberschale
10: Behälterdeckel
12: Schweißkontur (oder sonstige Fügefläche)
14: Innenraum
16: Heizelement
18: Flanschplatte
20: Zulauf
22: Ablauf
24: Gehäuseabschnitt
26: Einströmbereich
28: Zulaufrohr
30: Gehäuseabschnitt
32: Entnahmebereich
34: Ventileinrichtung
36: Montageöffnung
38: Abschnitt
40: Schließelement (Kolbenelement)
42: Steueröffnung
44: Gehäuse
46: Gehäusehälfte
48: Gehäusehälfte
50: Rastverbindung
52: Rastverbindung
54: Dichtelement
58: Verbindungsrohr
60: Kolbenrohr
62: Einlass
64: Auslass
66: Auslasskanal
68: Montageöffnung
70: Steueranschluss
72: Steuerkanal
74: Dichtring
76: Dichtring
82: Wandung
84: Einlassraum
86: Auslassraum
88: Ventilsitzfläche
90: Ventilsitzelement
92: Stützschulter
94: Führungshülse
96: Ventilabschnitt/Kolbenabschnitt
98: Führungsabschnitt/Kolbenabschnitt
100: Anzeigenabschnitt
102: Ventilfläche
104: Ringfläche/Wirkfläche
106: Ringfläche/Gegenwirkfläche
108: Ringraum
110: Stangenabschnitt
112: Dichtkörper
114: Bodenfläche
116: Axialvorsprung
118: Steuerfläche
120: Ringanschlagfläche
122: Gegenfläche
124: bechartiger Einsatz
126: Aufnahmeraum
127: Rastlasche
128: Dichtring
130: Rastnut
129: Rastausnehmung
131: Kugel
132: Queröffnung
134: Vorspanneinheit
136: Stirnöffnung
138: Aufnahme
140: Schutzhaube außerhalb
142: Öffnung
144: Warmwasserspeichergehäuse
146: Schutzraum
148: Kragen
150: Zurückstufung
152: Werkzeugöffnung
154: Umfangswandung
156: Stirnwandung
158: Stirnwandung
166: Steuerraum
168: Markierung
170: Reibdichtring
172: Reibdichtring
174: Aufdickung
176: Axialvorsprung

Claims

Offener Warmwasserspeicher im häuslichen Gebrauch zum Bevorraten von Warmwasser, mit einem Wasserbehälter (1), in dem ein Heizelement (16) zum Erwärmen von Frischwasser angeordnet ist, einem Zulauf (20) zur Zuführung des Frischwassers zum Wasserbehälter (1) und mit einem Auslauf (22) zur Entnahme des Warmwassers aus dem Wasserbehälter (1), dadurch gekennzeichnet, dass zulaufseitig eine Ventileinrichtung (34) angeordnet ist, deren Schließelement beim Überschreiten eines behälterinnendruckseitigen Grenzwertes den Zulauf (20) selbsttätig zusteuert und das in seiner Schließstellung nach Unterschreiten des Grenzwertes verharrt.
Warmwasserspeicher nach Anspruch 1, wobei die Ventileinrichtung (34) ein Gehäuse (44) mit einem Einlass (62) und einem Auslass (64) hat, in dem ein als Schließelement ausgebildetes Kolbenelement (40) verschiebbar geführt, das in Schließrichtung mit einem Behälterinnendruck beaufschlagbar ist.
Warmwasserspeicher nach Anspruch 2, wobei die Ventileinrichtung (34) einen Steuerkanal (72) zum Führen des Behälterinnendrucks auf eine Steuerfläche (118) des Kolbenelements (40) hat, der sich von dem Wasserbehälter (1), vom Auslass (64) oder vom Einlass (62) der Ventileinrichtung (34) erstreckt.
Warmwasserspeicher nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das Kolbenelement (40) in seiner Öffnungsstellung lösbar verrastet ist.
Warmwasserspeicher nach Anspruch 4, wobei in dem Gehäuse (44) ein in Raststellung vorgespanntes Rastelement (131) geführt ist, das in seiner Raststellung in eine Rastvertiefung (130) des Kolbenelements (40) eingreift.
Warmwasserspeicher nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das Kolbenelement (40) in seiner Öffnungsstellung eingeklemmt ist.
Warmwasserspeicher nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das Kolbenelement (40) in Öffnungsstellung vorgespannt ist.
Warmwasserspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kolbenelement (40) einen Ringraum (108) aufweist, durch den in Öffnungsstellung eine Fluidverbindung zwischen dem Einlass (62) und dem Auslass (64) hergestellt ist, der von zwei gegenüberliegenden Ringraumflächen (104, 106) begrenzt ist, von denen die in Schließstellung wirkende Ringfläche (106) größer ist als die in Öffnungsstellung wirkende Ringfläche (104) ist.
Warmwasserspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Kolbenelement (40) einen Ringraum (108) aufweist, durch den in Öffnungsstellung eine Fluidverbindung zwischen dem Einlass (62) und dem Auslass (64) hergestellt ist, der von zwei gegenüberliegenden Ringraumflächen (104, 106) begrenzt ist, die gleich groß sind.
Warmwasserspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ventileinrichtung (34) ein Anzeigenelement (100) zum Anzeigen einer Ist-Stellung des Kolbenelementes (40) aufweist.
Warmwasserspeicher nach Anspruch 10, wobei das Anzeigenelement (100) von einer transparenten Schutzhaube (140) abgedeckt ist.
Warmwasserspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ventileinrichtung (34) in einer äußeren Aufnahme (24) des Wasserbehälters (1) angeordnet ist.
Wasserbehälter (1) für einen offenen Warmwasserspeicher, mit einer Aufnahme (24) zur Anordnung einer Ventileinrichtung (34), mittels der beim Überschreiten eines behälterinnendruckseitigen Grenzwertes sein Zulauf (20) selbsttätig zusteuert.
Ventileinrichtung (34) für einen offenen Warmwasserspeicher zum selbsttätigen Zusteuern eines Zulaufs (20) des Warmwasserspeichers beim Überschreiten eines Grenzwertes.