DE102012219530A1 - Membrane and container arrangement - Google Patents

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Abstract

Membran eines Behälters, insbesondere eines Druckausdehnungsgefäßes, wobei die Membran innerhalb eines Behälters anordenbar ist und einen Arbeitsbereich aufweist, welcher für eine Verlagerung in dem Behälter ausgelegt ist, wobei in dem Behälter ein Druckverhältnis an der Membran anlegbar ist, wobei der Arbeitsbereich zumindest teilweise aus einem ersten Material gebildet ist, das sich bei dem Druckverhältnis im Wesentlichen starr verhält, und wobei der Arbeitsbereich zumindest einen elastischen Bereich aufweist, der sich bei dem Druckverhältnis elastisch verhält, wodurch der Arbeitsbereich innerhalb des Behälters, vorzugsweise durch das Druckverhältnis, verlagerbar ist.Membrane of a container, in particular of a pressure expansion vessel, wherein the membrane can be arranged inside a container and has a working area which is designed for displacement in the container, wherein a pressure ratio can be applied to the membrane in the container, the working area at least partially consisting of a first material is formed, which behaves essentially rigidly in the pressure ratio, and wherein the working area has at least one elastic area which behaves elastically in the pressure ratio, whereby the working area within the container, preferably by the pressure ratio, is displaceable.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Membran, insbesondere eines Druckausdehnungsgefäßes, sowie eine Behälteranordnung, welche insbesondere als Druckausdehnungsgefäß ausgebildet ist. The present invention relates to a membrane, in particular a pressure expansion vessel, and a container arrangement, which is designed in particular as a pressure expansion vessel.

Ausdehnungsgefäße bzw. Druckausgleichsbehälter der in Rede stehenden Art sind hinlänglich aus dem Stand der Technik bekannt. So werden derartige Druckausgleichsbehälter als Bauteile in hydraulischen Systemen ausgebildet, die die Volumenänderung der Hydraulikflüssigkeit zwischen minimaler und maximaler Temperatur aufnehmen und so den Druck weitgehend konstant halten sollen. Häufig werden derartige Ausdehnungsgefäße in Heizungsanlagen sowie Brauchwasser-, Kaltwasser-, Solar- und Hydraulikkreisläufen eingesetzt. Derartige Ausgleichsbehälter weisen eine flexible Membran, insbesondere eine Gummimembran auf, die die Flüssigkeit und den Gasspeicher innerhalb eines in der Regel durch zwei Behälterhälften ausgebildeten Behälters trennt. Die für die Gummimembran verwendeten Materialien sind in der Regel teuer, schlecht verfügbar und schwierig zu verarbeiten. Des Weiteren müssen derartige Gummimembrane, um eine geringe Permeation sicherzustellen, mit einer entsprechenden Wandstärke gefertigt werden. Dies erhöht allerdings die Materialkosten und verringert die Flexibilität der Membran. Weiter stellen bei höheren Temperaturen die Beständigkeit der Membran und deren zunehmende Permeabilität Herausforderungen dar.Expansion tanks or surge tank of the type in question are well known in the art. Thus, such surge tanks are designed as components in hydraulic systems that absorb the change in volume of the hydraulic fluid between minimum and maximum temperature and thus should keep the pressure largely constant. Frequently, such expansion tanks are used in heating systems and domestic water, cold water, solar and hydraulic circuits. Such expansion tank have a flexible membrane, in particular a rubber membrane, which separates the liquid and the gas storage within a container usually formed by two container halves. The materials used for the rubber membrane are usually expensive, poorly available and difficult to process. Furthermore, in order to ensure a low permeation, such rubber membranes must be manufactured with a corresponding wall thickness. However, this increases the material costs and reduces the flexibility of the membrane. Further, at higher temperatures, the durability of the membrane and its increasing permeability pose challenges.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Membran eines Behälters sowie eine Behälteranordnung, insbesondere ein Druckausdehnungsgefäß, vorzusehen, welche eine hohe Dauerhaltbarkeit bei gleichzeitig höchster Flexibilität und eine niedrige Permeabilität bei geringen Materialkosten aufweisen. It is therefore an object of the present invention to provide a membrane of a container and a container arrangement, in particular a pressure expansion vessel, which have a high durability at the same time highest flexibility and a low permeability at low material costs.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Membran eines Behälters gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Behälteranordnung gemäß Anspruch 10. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung und den beigefügten Figuren. This object is achieved by a membrane of a container according to claim 1 and by a container assembly according to claim 10. Further advantages and features of the invention will become apparent from the subclaims and the description and the accompanying figures.

Erfindungsgemäß ist eine Membran eines Behälters, insbesondere eines Druckausdehnungsgefäßes, vorgesehen, wobei die Membran innerhalb eines Behälters anordenbar ist, und einen Arbeitsbereich aufweist, welcher für eine Verlagerung in dem Behälter ausgelegt ist, wobei in dem Behälter ein Druckverhältnis an der Membran anlegbar ist, wobei der Arbeitsbereich zumindest teilweise aus einem ersten Material gebildet ist, das sich bei dem Druckverhältnis im Wesentlichen starr verhält, und wobei der Arbeitsbereich zumindest einen elastischen Bereich aufweist, der sich bei dem Druckverhältnis elastisch verhält, wodurch der Arbeitsbereich innerhalb des Behälters, vorzugsweise durch das Druckverhältnis, verlagerbar ist. Derartige Behälter oder auch Druckausdehnungsgefäße werden mit Vorteil in Heizungsanlagen sowie Brauchwasser-, Kaltwasser-, Solar- und Hydraulikkreisläufen etc. verwendet, um Volumenänderungen eines Fluids zu kompensieren. Die Membran teilt den Behälter bevorzugt in einen Fluidraum und einen Gasspeicher bzw. Gasraum. Das Fluid bzw. die Flüssigkeit ist bevorzugt Wasser, welches bevorzugt bei Heizungsanlagen auch mit entsprechenden Heizungsadditiven versehen sein kann. Der Fluidraum, im Folgenden bevorzugt Wasserraum genannt, ist mit dem Wasserkreislauf beispielsweise der Heizungsanlage verbunden. Der Gasraum wird mit einem anlagenbedingen Vordruck versehen. Bei einem Temperaturanstieg in der Anlage drängt das entstehende Ausdehnungswasser gegen den Gasdruck in den Behälter ein. Bei der Abkühlung und der damit verbundenen Volumenminderung stellt der auf die Membran wirkende Gasdruck sicher, dass der Anlage das Ausdehnungswasser wieder zugeführt wird. Das Druckverhältnis ergibt sich also in der Regel zwischen dem Druck im Wasserraum, welcher bevorzugt mit dem Wasserkreislauf der Heizungsanlage verbunden ist, und dem Druck im Gasraum, welcher bevorzugt über ein Ventil, insbesondere ein absperrbares Kappenventil, das an dem Behälter angeordnet ist, mit einem Vordruck beaufschlagbar ist. Dadurch, dass die Membran den Arbeitsbereich umfasst, welcher einen zumindest teilweise elastischen Bereich aufweist, ist der Arbeitsbereich, abhängig vom sich einstellenden Druckverhältnis, verlagerbar. Mit Vorteil findet hierbei eine Funktionstrennung statt, da der Arbeitsbereich zumindest teilweise aus einem ersten Material gebildet ist, das sich bei dem Druckverhältnis im Wesentlichen starr verhält. Das erste Material lässt für sich allein also keine Verlagerung zu, da es bei den anliegenden Druckverhältnissen im Wesentlichen nicht verformbar ist. Mit Vorteil ist allerdings das erste Material ein Werksstoff, welcher sich durch eine sehr hohe Haltbarkeit, durch geringste Permeabilität und durch geringste Kosten auszeichnet. So ist es ein wichtiges Ziel, eine Diffusion von Stoffen vom Gasraum in den Fluidraum und umgekehrt zu unterbinden. In der Regel ist das Gas im Gasraum Stickstoff. Weist der Arbeitsbereich, welcher einem direkten Kontakt mit dem Gasraum ausgesetzt ist, eine hohe Permeabilität auf, so würde der eingestellte Vordruck im Gasraum mit der Zeit erheblich sinken und die Systemfunktionalität wäre nicht mehr gewährleistet. Stickstoff würde vom Gasraum in den Wasserraum diffundieren. Es versteht sich, dass auch umgekehrt die Permeation von H2O durch die Membran verhindert werden muss. Mit Vorteil verhindert das erste Material die Diffusion von Stoffen vom Gasraum in den Fluidraum und umgekehrt. Um dennoch die Verlagerbarkeit der Membran bzw. des Arbeitsbereichs im Ganzen zur Verfügung zu stellen, ist der zumindest eine elastische Bereich vorgesehen. Der aus dem ersten Material gebildete Arbeitsbereich der Membran ist also innerhalb des Behälters sozusagen beweglich über den zumindest einen elastischen Bereich gelagert. Das erste Material weist zweckmäßigerweise eine geringere Gas- und/oder Fluid-/Liquidpermeabilität auf als der elastische Bereich. Umgekehrt ist der elastische Bereich elastischer als das erste Material. Bevorzugt sind Werte der Biegefestigkeit und/oder der Zugfestigkeit des ersten Materials höher als die des elastischen Bereichs. Mit Vorteil ändert sich die Permeabilität des ersten Materials nicht oder nur kaum mit steigender Temperatur. Die Permeabilität wird also nicht größer, wenn die Temperatur in dem Behälter steigt. Zugrundeliegende Temperaturbereiche liegen dabei in einem Bereich von etwa 50 bis 70 °C und höher. Mit Vorteil ist damit eine gleichbleibende Funktion der Membran über die gesamte Lebensdauer des Behälters möglich.According to the invention a membrane of a container, in particular a pressure expansion vessel, is provided, wherein the membrane can be arranged within a container, and having a working area, which is designed for a displacement in the container, wherein in the container, a pressure ratio on the membrane can be applied, the working area is at least partially formed from a first material which is substantially rigid at the pressure ratio, and wherein the working area has at least one elastic region which behaves elastically at the pressure ratio, whereby the working area within the vessel, preferably by the pressure ratio , is relocatable. Such containers or pressure expansion vessels are advantageously used in heating systems and industrial water, cold water, solar and hydraulic circuits, etc., to compensate for volume changes of a fluid. The membrane preferably divides the container into a fluid space and a gas reservoir or gas space. The fluid or the liquid is preferably water, which may preferably be provided with heating additives also with corresponding heating additives. The fluid space, hereinafter referred to as water space, is connected to the water cycle, for example, the heating system. The gas space is provided with a system-conditioned form. When the temperature in the system rises, the resulting expansion water presses against the gas pressure in the container. During cooling and the associated reduction in volume, the gas pressure acting on the membrane ensures that the expansion water is returned to the system. The pressure ratio thus results in the rule between the pressure in the water space, which is preferably connected to the water cycle of the heating system, and the pressure in the gas space, which preferably via a valve, in particular a lockable cap valve, which is arranged on the container with a Form is acted upon. Characterized in that the membrane comprises the working area, which has an at least partially elastic region, the working area, depending on the pressure ratio is adjusting, displaced. Advantageously, this function separation takes place, since the work area is at least partially formed of a first material, which behaves substantially rigid in the pressure ratio. The first material therefore does not allow any displacement on its own, since it is essentially not deformable in the applied pressure conditions. Advantageously, however, the first material is a material, which is characterized by a very high durability, the lowest permeability and the lowest cost. Thus it is an important goal to prevent a diffusion of substances from the gas space into the fluid space and vice versa. As a rule, the gas in the gas space is nitrogen. If the working area, which is exposed to direct contact with the gas space, has a high permeability, the set admission pressure in the gas space would drop considerably over time and the system functionality would no longer be guaranteed. Nitrogen would diffuse from the gas space into the water space. It is understood that conversely, the permeation of H 2 O must be prevented by the membrane. Advantageously, the first material prevents the diffusion of substances from the gas space into the fluid space and vice versa. Nevertheless, in order to provide the displaceability of the membrane or of the working area as a whole, it is at least an elastic one Area provided. The working region of the membrane formed from the first material is thus mounted, so to speak, movably over the at least one elastic region within the container. The first material expediently has a lower gas and / or fluid / liquid permeability than the elastic region. Conversely, the elastic region is more elastic than the first material. Preferably, values of flexural strength and / or tensile strength of the first material are higher than those of the elastic region. Advantageously, the permeability of the first material does not change or only slightly with increasing temperature. Thus, the permeability does not increase as the temperature in the container increases. Underlying temperature ranges are in a range of about 50 to 70 ° C and higher. Advantageously, a consistent function of the membrane over the entire life of the container is possible.

Mit Vorteil weist der Arbeitsbereich das erste Material im Wesentlichen in einem Mittelbereich der Membran, die sich im Wesentlichen parallel zu einer Membranebene erstreckt, auf, wobei der zumindest eine elastische Bereich um den Mittelbereich herum angeordnet ist. Die genannte Form korrespondiert in idealer Weise mit den gängigen bzw. bekannten Formen von derartigen Behältern bzw. Druckausdehnungsgefäßen. Diese weisen in der Regel eine zylindrische und/oder rechteckige Form auf, wobei die Membran in einem runden Querschnitt des Behälters, welcher sich aufgrund der zylindrischen Form ergibt, angeordnet ist. Bevorzugt ist also auch die Membran im Wesentlichen rund bzw. besonders bevorzugt annähernd kreisrund ausgebildet. Die Membranebene, die sich im Wesentlichen parallel zur Membran erstreckt bzw. umgekehrt, steht also mit Vorteil senkrecht zu einer Längsachse des Behälters bzw. parallel zu dem Querschnitt des Behälters. Hieraus ergibt sich die besonders bevorzugte Ausführungsform einer Membran mit dem Arbeitsbereich, welcher in dem Mittelbereich aus dem ersten Material gebildet ist, wobei der zumindest eine elastische Bereich um den Mittelbereich herum angeordnet ist. Bevorzugt ist der Mittelbereich annähernd rund bzw. bevorzugt auch im Wesentlichen kreisrund ausgebildet und sozusagen ringförmig von dem elastischen Bereich umgeben. Mit anderen Worten stellt sozusagen der elastische Bereich eine flexible Schnittstelle bzw. eine weiche Lagerung zwischen dem aus dem ersten Material gebildeten (starren) Mittelbereich und dem in der Regel aus einem Metall, z. B. Stahlblech, gefertigten ebenfalls starren Behälter dar. Dadurch dass die Schnittstelle in Form des elastischen Bereichs beweglich gestaltet ist, ist der starre Mittelbereich relativ zum starren Behälter verlagerbar. Die Volumenschwankungen des Fluids bzw. des Wassers können damit in idealer Weise ausgeglichen werden, obwohl der Arbeitsbereich der Membran aus dem ersten Material gebildet ist, welches sich bei den vorherrschenden Druckverhältnissen starr verhält. Es versteht sich, dass der aus dem ersten Material gebildete Mittelbereich nicht kreisrund ausgebildet sein muss. Advantageously, the work area comprises the first material substantially in a central region of the membrane which extends substantially parallel to a membrane plane, wherein the at least one elastic region is arranged around the central region. The named form corresponds in an ideal way with the common or known forms of such containers or pressure expansion vessels. These generally have a cylindrical and / or rectangular shape, wherein the membrane is arranged in a round cross-section of the container, which results from the cylindrical shape. Preferably, therefore, the membrane is substantially round or more preferably approximately circular. The membrane plane, which extends substantially parallel to the membrane or vice versa, is therefore advantageously perpendicular to a longitudinal axis of the container or parallel to the cross section of the container. This results in the particularly preferred embodiment of a membrane with the working area, which is formed in the middle region of the first material, wherein the at least one elastic region is arranged around the central region. Preferably, the central region is approximately round or preferably also substantially circular in shape and, so to speak, annularly surrounded by the elastic region. In other words, so to speak, the elastic region provides a flexible interface or a soft bearing between the (rigid) central region formed from the first material and the usually of a metal, for. As a result of the fact that the interface is designed to be movable in the form of the elastic region, the rigid middle region is displaceable relative to the rigid container. The volume fluctuations of the fluid or water can thus be compensated in an ideal manner, although the working range of the membrane is formed of the first material, which behaves rigidly under the prevailing pressure conditions. It is understood that the central region formed from the first material need not be circular.

Vorteilhafterweise ist der Arbeitsbereich radial ausgehend von einem Mittelpunkt der Membran zumindest abschnittsweise entweder aus dem ersten Material gebildet oder aus dem elastischen Bereich. Vorteilhafterweise liegt der Mittelpunkt der Membran auf einer Achse des im Wesentlichen zylindrischen Behälters. In dem Mittelbereich bzw. ausgehend von dem Mittelpunkt erstreckt sich nun das erste Material. Mit Vorteil ist in diesem Bereich also ausschließlich das erste Material vorgesehen. In einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich das erste Material bis zu einem ersten Radius. Zwischen dem ersten Radius und einem zweiten Radius, ausgehend von dem Mittelpunkt, erstreckt sich dann ringförmig ausschließlich der elastische Bereich. Bevorzugt liegt ein Verhältnis des ersten zum zweiten Radius in einem Bereich von etwa 0,3 bis 0,95, besonders bevorzugt in einem Bereich von etwa 0,4 bis 0,9 oder auch etwa 0,5 bis 0,85. Hierbei kann festgehalten werden, dass grundsätzlich der aus dem ersten Material gebildete Arbeitsbereich bevorzugt flach als im Wesentlichen ebene Scheibe ausgebildet ist. Alternativ bevorzugt sind auch andere Ausführungsformen denkbar, beispielsweise eine wellige oder zickzackförmige Ausbildung oder eine Kugelform, insbesondere eine im Wesentlichen halbkugelförmige Ausbildung und/oder eine Kuppelform. Hierbei erstrecken sich die Wellenform bzw. die Zickzackform und/oder auch eine eckige Form im Wesentlichen konzentrisch ausgehend von dem Mittelpunkt. Der Übergang von dem ersten Material zum elastischen Bereich kann mit Vorteil stufenlos und/oder auch gestuft ausgebildet sein. Als ein bevorzugtes Fügeverfahren sei an dieser Stelle ein Klebeverfahren angeführt, über welches der elastische Bereich an das erste Material gefügt wird. Hierbei kann ein Stoß gebildet werden, wie erwähnt ist aber auch ein stufenloser Übergang möglich. Alternativ bevorzugt ist auch ein Umgießen und/oder Umspritzen bzw. ein Angießen und/oder Anspritzen des elastischen Bereichs an oder auf dem ersten Material. Vorteilhafterweise ist beim Umspritzen, Umgießen, Anspritzen oder Angießen ein direktes Anhaften der Weichkomponenten auf den Hartkomponenten, mit anderen Worten also des elastischen Bereichs auf dem ersten Material, möglich. Bevorzugt sind also das erste Material und der elastische Bereich hinsichtlich der Haftung aufeinander abgestimmt. Weiterhin bevorzugt ist auch die Verwendung geeigneter Haftmittel, welche die Verbindung bzw. Haftung des ersten Materials mit dem elastischen Bereich verbessern. Zweckmäßigerweise ist der Arbeitsbereich radial ausgehend von dem Mittelpunkt der Membran auch abschnittsweise nur aus dem elastischen Bereich gebildet. Derartige Ausführungsformen sind bevorzugt dann von Interesse, wenn der aus dem ersten Material gebildete Arbeitsbereich mit weichen Komponenten z. B. umspritzt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der aus dem ersten Material gebildete Arbeitsbereich ein Kunststoffformteil, insbesondere mit einer Verrippung. Das aus dem ersten Material gebildete Formteil ist bevorzugt umspritzt mit einem weichen Material, welches den flexiblen Bereich darstellt bzw. bildet. Das Umspritzen erfolgt dabei derart, dass der Arbeitsbereich in einem Querschnitt parallel zur Membranebene teilweise aus dem ersten Material und dem elastischen Bereich besteht. Gleichzeitig sind im Arbeitsbereich aber auch Abschnitte vorgesehen, in welchen quer zur Membranebene nur der elastische Bereich vorhanden ist. Ein aus dem ersten Material gebildeter Arbeitsbereich kann mit Vorteil auch eine Erstreckung quer zu der Membranebene aufweisen. Die Erstreckung kann mit Vorteil in Form von Rippen, Profilen oder Stegen etc. ausgebildet sein. Weiter können Hinterschneidung, Öffnungen, Schlitze und dergleichen vorgesehen sein. Der Fokus liegt hierbei nicht lediglich darin, dass derartig ausgebildete und aus dem ersten Material gebildete Arbeitsbereiche nur eine gute Steifigkeit aufweisen, sie sollen auch gut mit anderen Werkstoffen, z. B. Elastomeren, umspritzt werden können.Advantageously, the work area is formed radially from a center of the membrane at least partially either from the first material or from the elastic region. Advantageously, the center of the membrane lies on an axis of the substantially cylindrical container. In the middle region or starting from the center now extends the first material. Advantageously, only the first material is provided in this area. In a preferred embodiment, the first material extends to a first radius. Between the first radius and a second radius, starting from the center, then extends exclusively annularly the elastic region. Preferably, a ratio of the first to the second radius in a range of about 0.3 to 0.95, more preferably in a range of about 0.4 to 0.9 or about 0.5 to 0.85. It can be stated here that, in principle, the working region formed from the first material is preferably formed flat as a substantially flat disc. Alternatively, other embodiments are conceivable, for example, a wavy or zigzag-shaped configuration or a spherical shape, in particular a substantially hemispherical design and / or a dome shape. In this case, the waveform or the zigzag shape and / or an angular shape extend substantially concentrically starting from the center. The transition from the first material to the elastic region can advantageously be continuous and / or stepped. As a preferred joining method at this point an adhesive method is given, via which the elastic region is joined to the first material. In this case, a shock can be formed, as mentioned, but also a stepless transition possible. Alternatively, an encapsulation and / or encapsulation or casting and / or injection of the elastic region on or on the first material is preferred. Advantageously, during encapsulation, encapsulation, injection molding or casting, a direct adhesion of the soft components to the hard components, in other words the elastic region on the first material, is possible. Preferably, therefore, the first material and the elastic region are coordinated with respect to the adhesion. Also preferred is the use of suitable adhesives which improve the adhesion of the first material to the elastic region. Expediently, the working region is also formed radially from the center of the membrane and also partially only from the elastic region. Such embodiments are preferably of interest when the first Material formed work area with soft components z. B. is injected. In a preferred embodiment, the work area formed from the first material is a plastic molded part, in particular with a ribbing. The molded part formed from the first material is preferably encapsulated with a soft material, which forms or forms the flexible region. The encapsulation takes place in such a way that the working area in a cross section parallel to the membrane plane partially consists of the first material and the elastic region. At the same time sections are also provided in the work area, in which only the elastic region is present transversely to the membrane plane. A work area formed from the first material can advantageously also have an extension transverse to the membrane plane. The extension can be advantageously designed in the form of ribs, profiles or webs, etc. Further, undercut, openings, slots and the like may be provided. The focus here is not only that such trained and formed from the first material work areas have only good rigidity, they should also work well with other materials, eg. As elastomers, can be encapsulated.

Weiter vorzugsweise weist der Arbeitsbereich in einem Querschnitt im Wesentlichen senkrecht zur Membranebene zumindest bereichsweise den elastischen Bereich und das erste Material auf. Mit anderen Worten ist also auch ein Schichtaufbau bevorzugt, welcher sozusagen eine Abfolge aus dem elastischen Bereich und dem ersten Material vorsieht. Um eine ausreichende Flexibilität zur Verfügung zu stellen, ist der Schichtaufbau nur teilweise vorgesehen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein im Wesentlichen runder und aus dem ersten Material gebildeter Mittelbereich, oben und unten, also im Wesentlichen quer zu der Membranebene, mit dem elastischen Bereich umgeben. Da das erste Material nur im Mittelbereich vorgesehen ist, ist nach wie vor bevorzugt ringförmig um den starr ausgebildeten Mittelbereich ausschließlich der elastische Bereich vorgesehen. Mit anderen Worten ist das erste Material in den elastischen Bereich sozusagen eingebettet. Dabei kann die Anordnung auch derart erfolgen, dass nur eine Fläche des starr ausgebildeten Arbeitsbereichs mit dem elastischen Bereich versehen ist. Bevorzugt können das erste Material und der elastische Bereich aneinander geklebt werden. Alternativ bevorzugt kann das erste Material auch von dem elastischen Bereich umgossen und/oder angegossen werden. Further preferably, the working area in a cross section substantially perpendicular to the membrane plane at least partially the elastic region and the first material. In other words, therefore, a layer structure is also preferred which, as it were, provides a sequence of the elastic region and the first material. In order to provide sufficient flexibility, the layer structure is only partially provided. In a preferred embodiment, a substantially round central region formed from the first material, above and below, ie substantially transversely to the membrane plane, is surrounded by the elastic region. Since the first material is provided only in the middle region, the elastic region is still preferably provided annularly around the rigidly formed central region. In other words, the first material is embedded in the elastic region, so to speak. In this case, the arrangement can also be such that only one surface of the rigidly formed working area is provided with the elastic region. Preferably, the first material and the elastic region can be glued together. Alternatively preferably, the first material can also be encapsulated and / or cast on by the elastic region.

Vorteilhafterweise liegt eine Dicke des ersten Materials, welche sich im Wesentlichen in einer Richtung quer zu der Membran bemisst, zu einer maximalen Erstreckung des elastischen Bereichs in dieser Richtung in einem Verhältnis von 0,001 bis 0,5, besonders bevorzugt in einem Bereich von etwa 0,0015 bis 0,4 oder auch etwa 0,002 bis 0,3. Ebenso bevorzugt kann ein Verhältnis größer als etwa 0,5 oder auch größer als etwa 1 sein, wonach das erste Material dann im Verhältnis zum elastischen Bereich dicker ausgebildet ist. Damit ist also der Bereich angesprochen, in welchem quer zur Membran bzw. zur Membranebene das erste Material und der elastische Bereich vorgesehen sind. Liegen mehrer sozusagen "Schichten" von erstem Material und elastischen Bereichen vor, werden für die Berechnung des Verhältnisses die Dicken der einzelnen Schichten addiert. Bevorzugt ist das Verhältnis derart zu wählen, dass ein bestmöglicher Kompromiss zwischen geringster Permeabilität bei gleichzeitig höchster Flexibilität gewährleistet ist. Dadurch, dass das erste Material eine derart geringe Permeabilität aufweist, kann gegenüber dem Stand der Technik die Dicke reduziert werden, wodurch kostengünstigere Membrane fertigbar sind. Alternativ kann bei einer gleichen Dicke der Membran wie aus dem Stand der Technik bekannt eine extrem niedrige Permeabilität und damit eine Wartungsfreiheit erzielt werden. Advantageously, a thickness of the first material that measures substantially in a direction transverse to the membrane is at a maximum extension of the elastic range in that direction in a ratio of 0.001 to 0.5, more preferably in a range of about 0, 0015 to 0.4 or about 0.002 to 0.3. Also preferably, a ratio greater than about 0.5 or greater than about 1, after which the first material is then formed thicker in relation to the elastic region. Thus, the area is addressed in which the first material and the elastic region are provided transversely to the membrane or to the membrane plane. If there are several "layers" of first material and elastic regions, so to speak, the thicknesses of the individual layers are added together to calculate the ratio. Preferably, the ratio is to be selected such that the best possible compromise between lowest permeability and maximum flexibility is guaranteed. The fact that the first material has such a low permeability, the thickness can be reduced compared to the prior art, whereby more cost-effective membranes are manufacturable. Alternatively, with a same thickness of the membrane as known from the prior art, an extremely low permeability and thus freedom from maintenance can be achieved.

Bevorzugt ist in einem Randbereich der Membran ein Befestigungsabschnitt ausgebildet, über welchen die Membran zwischen und/oder an zwei Behälterhälften anordenbar ist, wobei der Randbereich der zumindest eine elastische Bereich ist. Bevorzugt sind die angesprochenen, im Wesentlichen zylindrischen, Behälter aus zwei im Wesentlichen zylindrischen Behälterhälften aufgebaut. Die Anordnung der Membran zwischen den Behälterhälften erfolgt dabei bevorzugt form- und/oder kraftschlüssig. Alternativ bevorzugt ist auch eine stoffschlüssige Verbindung denkbar. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Befestigungsabschnitt als wulstartiger Ring ausgebildet. Preferably, an attachment portion is formed in an edge region of the membrane, via which the membrane can be arranged between and / or on two container halves, wherein the edge region is the at least one elastic region. Preferably, the addressed, substantially cylindrical, container are constructed from two substantially cylindrical container halves. The arrangement of the membrane between the container halves is preferably carried out positively and / or non-positively. Alternatively preferably, a cohesive connection is conceivable. In a preferred embodiment, the attachment portion is formed as a bead-starting ring.

Vorzugsweise weist der Befestigungsabschnitt zumindest ein Verstärkungselement auf, vorzugsweise einen Kunststoff- und/oder einen Metallring. Das Verstärkungselement ist bevorzugt ebenfalls im Wesentlichen umlaufend innerhalb des Befestigungsabschnitts ausgebildet. Ein Querschnitt des Verstärkungselements ist dabei bevorzugt im Wesentlichen rund bzw. kreisrund. Alternativ bevorzugt sind auch eckige Querschnittsformen verwendet. Weiterhin bevorzugt sind auch eine Vielzahl beispielsweise zwei, drei, vier oder mehr Verstärkungselemente innerhalb des Befestigungsabschnitts anordenbar. Ebenfalls bevorzugt ist auch eine Anordenbarkeit nicht innerhalb des Befestigungsabschnitts sondern an dem Befestigungsabschnitt. Preferably, the attachment portion has at least one reinforcing element, preferably a plastic and / or a metal ring. The reinforcing element is preferably also formed substantially circumferentially within the attachment portion. A cross section of the reinforcing element is preferably substantially round or circular. Alternatively preferred also angular cross-sectional shapes are used. Further preferably, a plurality of, for example, two, three, four or more reinforcing elements within the mounting portion can be arranged. Likewise preferred is also an arrangeability not within the attachment portion but at the attachment portion.

Mit Vorteil weist das erste Material eine geringere Permeabilität als ein zweites Material auf, wobei der elastische Bereich aus dem zweiten Material gebildet ist. Das im Stand der Technik verwendete Material für die Membran ist in der Regel IIR (Isobuten-Isopren-Kautschuk, Butylkautschuk), welches teuer, schlecht verfügbar und schwierig zu verarbeiten ist. Weiter steigt die Permeation von IIR mit erhöhter Temperatur an. Dies hat zur Folge, dass das Stickstoffpolster nach einer definierten Zeit erneuert werden muss und das System nicht wartungsfrei ist. Vorteilhafterweise ist das erste Material ein Metallblech bzw. PA (Polyamid) oder PET oder PBT (Polyethylenterephtalat/Polybutylenterephtalat). Das erste Material weist damit bevorzugt eine höhere Zugfestigkeit und/oder Biegefestigkeit auf als das zweite Material. Weiter weist das erste Material eine geringere Permeabilität (Gas- und/oder Fluid-/Liquidpermeabilität) auf als das zweite Material. Hinzu kommt, dass die Permeabilität über unterschiedliche Temperaturbereiche konstant ist. In den zugrundeliegenden Temperaturbereichen, die in dem Behälter herrschen, in etwa 50 bis 70 °C und höher, wird die Permeabilität des ersten Materials also nicht höher, wenn die Temperatur steigt (oder auch fällt). Die Permeabilität ist mit Vorteil konstant bzw. annähernd konstant in den bei den genannten Anwendungsbereichen herrschenden Temperaturbereichen. Alternativ ist auch eine Materialkombination aus den vorgenannten Materialien denkbar. Die genannten Materialien für das erste Material zeigen eine wesentlich geringere Permeabilität als z. B. IIR. Das zweite Material ist bevorzugt ein Elastomer bzw. ein biegeweiches Material. Auch eine Materialkombination von Elastomer/Elastomer ist denkbar. Das erste Material kann also auch ein Elastomer sein, beispielsweise ein Elastomer, welches eine höhere Biegesteifigkeit, Zugfestigkeit und Permeabilität aufweist, als das zweite Material, das ebenfalls ein Elastomer ist. Entscheidend ist mit Vorteil die Funktionstrennung, nämlich einen elastischen Bereich vorzusehen, welcher die Verlagerung des Arbeitsbereichs an sich ermöglicht (durch seine Elastizität) und einen Bereich des Arbeitsbereichs so zu gestalten, dass er eine sehr geringe Permeabilität bzw. eine geringere Permeabilität als der elastische Bereich bzw. das zweite Material, z. B. IIR, aufweist. Advantageously, the first material has a lower permeability than a second material, wherein the elastic region is formed from the second material. The material used in the prior art for the membrane is usually IIR (isobutene-isoprene rubber, butyl rubber), which expensive, poorly available and difficult to process. Furthermore, the permeation of IIR increases with increased temperature. This has the consequence that the nitrogen cushion must be renewed after a defined time and the system is not maintenance-free. Advantageously, the first material is a metal sheet or PA (polyamide) or PET or PBT (polyethylene terephthalate / polybutylene terephthalate). The first material thus preferably has a higher tensile strength and / or flexural strength than the second material. Furthermore, the first material has a lower permeability (gas and / or fluid / liquid permeability) than the second material. In addition, the permeability is constant over different temperature ranges. Thus, in the underlying temperature ranges prevailing in the container, at about 50 to 70 ° C and higher, the permeability of the first material does not increase as the temperature increases (or decreases). The permeability is advantageously constant or approximately constant in the temperature ranges prevailing in the mentioned fields of application. Alternatively, a combination of materials from the aforementioned materials is conceivable. The materials mentioned for the first material show a much lower permeability than z. B. IIR. The second material is preferably an elastomer or a flexible material. A material combination of elastomer / elastomer is conceivable. Thus, the first material may also be an elastomer, for example an elastomer which has a higher flexural rigidity, tensile strength and permeability than the second material, which is also an elastomer. Decisive is advantageously the separation of functions, namely to provide an elastic region which allows the displacement of the work area per se (by its elasticity) and to make a portion of the working area so that it has a very low permeability or a lower permeability than the elastic region or the second material, for. B. IIR has.

Bevorzugterweise liegt ohne Anliegen des Druckverhältnisses das Verhältnis einer Fläche des ersten Materials zu einer Fläche des elastischen Bereichs in einem Bereich von etwa 0,001 bis 0,7, besonders bevorzugt in einem Bereich von etwa 0,002 bis 0,65 oder auch etwa 0,003 bis 0,6. Bei dem Begriff Fläche sind die Oberflächen des aus dem ersten Material gebildeten Bereichs und des elastischen Bereichs gemeint, die sich im Wesentlichen parallel zu der Membranebene ausbilden. Hierzu zählen auch die ggfs. durch das zweite Material verdeckten Abschnitte des ersten Materials. Die oben genannten Rippen, Hinterschneidungen und dergleichen sind nicht dazuzuzählen. Weisen der aus dem ersten Material gebildete Arbeitsbereich und/oder der elastische Bereich in einem unbelasteten Zustand Formen auf, die sich zumindest teilweise nicht parallel zu der Membranebene erstrecken (beispielsweise aufgrund einer Bogen- oder Wellenform), so sind als Flächen für die Berechnung der Verhältnisse die auf die Membranebene senkrecht projizierten Flächen anzunehmen.Preferably, without concern of the pressure ratio, the ratio of an area of the first material to an area of the elastic range is in a range of about 0.001 to 0.7, more preferably in a range of about 0.002 to 0.65, or about 0.003 to 0.6 , The term surface means the surfaces of the region formed from the first material and the elastic region which form substantially parallel to the membrane plane. This also includes the possibly covered by the second material portions of the first material. The above-mentioned ribs, undercuts and the like are not to be counted. If the work area formed from the first material and / or the elastic area in an unloaded state have shapes that do not extend at least partially parallel to the membrane plane (for example due to a curved or wavy shape), these are areas for calculating the ratios assume the surfaces projected vertically on the membrane plane.

Erfindungsgemäß umfasst eine Behälteranordnung, insbesondere ein Druckausdehnungsgefäß, einen Behälter und eine Membran aus einem ersten Material, wobei die Membran einen Arbeitsbereich aufweist, welcher für eine Verlagerung in dem Behälter ausgelegt ist, wobei in dem Behälter ein Druckverhältnis an der Membran anlegbar ist, wobei der Arbeitsbereich aus einem ersten Material gebildet ist, das sich bei einem Druckverhältnis im Wesentlichen starr verhält, wobei der Arbeitsbereich zumindest einen elastischen Bereich aufweist, der sich bei dem Druckverhältnis elastisch verhält, wodurch der Arbeitsbereich innerhalb des Behälters, vorzugsweise durch das Druckverhältnis, verlagerbar ist. According to the invention, a container arrangement, in particular a pressure expansion vessel, a container and a membrane of a first material, wherein the membrane has a working area, which is designed for a displacement in the container, wherein in the container, a pressure ratio on the membrane can be applied, wherein the Workspace is formed of a first material which is substantially rigid at a pressure ratio, wherein the working area has at least one elastic region which behaves elastically at the pressure ratio, whereby the working area within the container, preferably by the pressure ratio, is displaced.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt ein Verhältnis einer maximalen Dicke des zweiten Materials in einem Bereich, welcher im Wesentlichen quer zur Membranebene ausschließlich das zweite Material aufweist, zu einer maximalen Erstreckung der Membran parallel zur Membranebene in einem Verhältnis von etwa 0,00001 bis 0,05, besonders bevorzugt in einem Bereich von etwa 0,0001 bis 0,002 oder etwa 0,0005 bis 0,001. Die maximale Dicke bemisst sich im Wesentlichen quer zur Membranebene. Liegt der Bereich aus dem zweiten Material nicht parallel zur Membranebene, berechnet sich die maximale Dicke des zweiten Materials im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des entsprechenden Bereichs.In a further preferred embodiment, a ratio of a maximum thickness of the second material in a region which has exclusively the second material essentially transversely to the membrane plane, lies at a maximum extension of the membrane parallel to the membrane plane in a ratio of approximately 0.00001 to 0, 05, more preferably in a range of about 0.0001 to 0.002, or about 0.0005 to 0.001. The maximum thickness is measured essentially transversely to the membrane plane. If the region of the second material is not parallel to the membrane plane, the maximum thickness of the second material is calculated substantially perpendicular to the surface of the corresponding region.

Vorteilhafterweise ist an der Membran zumindest ein weiteres Element angeordnet. Das weitere Element kann eine nachträglich aufgebrachte Folie bzw. nachträgliche aufgebrachte Folien sein, welche die Permeabilität nochmals verringern können. Auch Lacke oder dergleichen sind anbringbar, um die Permeabilität zu reduzieren. Mit Vorteil ist dabei das erste Material aufgrund seiner Starrheit geeignet, dass weitere Elemente angebracht werden können. Dies wäre nicht möglich, wenn das erste Material bei der Verlagerung des Arbeitsbereichs nicht formbeständig wäre. Advantageously, at least one further element is arranged on the membrane. The further element may be a subsequently applied foil or subsequently applied foils, which may further reduce the permeability. Also, paints or the like are attachable to reduce the permeability. Advantageously, the first material is suitable because of its rigidity that more elements can be attached. This would not be possible if the first material were not dimensionally stable when moving the work area.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Membran eines Behälters sowie der Behälteranordnung mit Bezug auf die beigefügten Figuren. Einzelne Merkmale der einzelnen Ausführungsformen können dabei im Rahmen der Erfindung miteinander kombiniert werden. Further advantages and features will become apparent from the following description of preferred embodiments of the membrane of a container according to the invention and the container assembly with reference to the accompanying figures. Individual features of the individual embodiments can be combined with each other within the scope of the invention.

Es zeigen:Show it:

1: eine bevorzugte Ausführungsform einer Membran eines Behälters in einer Schnittdarstellung angeordnet zwischen zwei Behälterhälften; 1 a preferred embodiment of a membrane of a container in a sectional view arranged between two container halves;

2: eine bevorzugte Ausführungsform einer Membran eines Behälters in zwei Verlagerungszuständen; 2 a preferred embodiment of a membrane of a container in two displacement states;

3: eine bevorzugte Ausführungsform einer Membran in einer Draufsicht. 3 : A preferred embodiment of a membrane in a plan view.

1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer Membran 20 mit einem Arbeitsbereich 22, welcher zwischen einem Fluidraum 66 und einem Gasraum 64 angeordnet ist. Zwischen dem Fluidraum 66 und dem Gasraum 64 stellt sich ein Druckverhältnis Δp ein. Der Arbeitsbereich 22 weist in seinem Mittelbereich 26 ein erstes Material 40 auf. Die Membran 20 bzw. der Arbeitsbereich 22 ist im Wesentlichen parallel zu einer Membranebene E ausgerichtet. Eine Mitte der Membran wird durch einen Mittelpunkt 27 markiert. Der Mittelbereich 26 ist eingefasst von einem Randbereich 28, welcher in 1 einen elastischen Bereich 44 darstellt und in der bevorzugten Ausführungsform aus einem zweiten Material 42 besteht. Der Randbereich 28 endet in einem Befestigungsabschnitt 24. Der Befestigungsabschnitt 24 ist in der in 1 dargestellten Ausführungsform als separates im wesentlichen ringförmiges Bauteil, beispielsweise aus Metall, gefertigt, welches zum einen stoffschlüssig mit dem elastischen Bereich 44, zum anderen stoffschlüssig mit den Behälterhälften 62 verbunden ist. Die stoffschlüssige Verbindung des Befestigungselements 24 mit den Behälterhälften 62 bzw. mit dem Behälter 60 erfolgt in vorliegender Ausführungsform bevorzugt über eine Schweißverbindung. Im Wesentlichen quer zur Membranebene E weist die Membran 20 eine Dicke d auf. Ausgehend von dem Mittelpunkt 27 erstreckt sich das erste Material in einem Radius r1. Bis zu einem Rand der Membran 20 erstreckt sich ausgehend von dem Mittelpunkt 27 ein Durchmesser r2. In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform ergibt sich über die Radien r2 und r1 die im Wesentlichen ringförmige Ausgestaltung des elastischen Bereichs 44. 1 shows a preferred embodiment of a membrane 20 with a workspace 22 which is between a fluid space 66 and a gas room 64 is arranged. Between the fluid space 66 and the gas space 64 a pressure ratio Δp is established. The workspace 22 points in its middle area 26 a first material 40 on. The membrane 20 or the workspace 22 is aligned substantially parallel to a membrane plane E. A center of the membrane is through a center 27 marked. The middle area 26 is bordered by a border area 28 which is in 1 an elastic area 44 represents and in the preferred embodiment of a second material 42 consists. The border area 28 ends in a mounting section 24 , The attachment section 24 is in the in 1 illustrated embodiment as a separate substantially annular member, for example made of metal, which on the one hand cohesively with the elastic region 44 , on the other hand cohesively with the container halves 62 connected is. The cohesive connection of the fastener 24 with the container halves 62 or with the container 60 takes place in the present embodiment preferably via a welded connection. Essentially transversely to the membrane plane E, the membrane 20 a thickness d on. Starting from the midpoint 27 the first material extends in a radius r1. Up to one edge of the membrane 20 extends from the center 27 a diameter r2. In the illustrated preferred embodiment, the radii r 2 and r 1 result in the substantially annular configuration of the elastic region 44 ,

2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer Behälteranordnung in einer Schnittdarstellung in zwei verschiedenen Verlagerungszuständen einer Membran 20. Ein Behälter 60 wird durch zwei Behälterhälften 62 verbunden. Die obere Behälterhälfte 62 weist einen Anschluss (ohne Bezugszeichen) auf, worüber Wasser in einen Fluidraum 66 einleitbar ist. Der Fluidraum 66 wird durch die Membran 20 bzw. einen Arbeitsbereich 22 von einem Gasraum 64 getrennt. In der linken Bild- bzw. Behälterhälfte ist ein Zustand dargestellt, in welchem in dem Fluidraum 66 ein im Vergleich zu dem Gasraum 64 geringer Druck herrscht. Ein Druckverhältnis Δp ist also so ausgebildet, dass die Membran 20 bzw. der Arbeitsbereich 22 von dem Gasraum 64 in die Richtung des Fluidraums 66 verlagert ist. Ein Druck im Gasraum 64 ist also höher als ein Druck im Fluidraum 66. 2. zeigt dabei deutlich, dass sich nur ein Randbereich 28, welcher einen elastischen Bereich 44 darstellt, verformt wird. In der rechten Bild- bzw. Behälterhälfte ist demgegenüber ein Zustand dargestellt, in welchem in dem Fluidraum 66 ein gegenüber dem Gasraum 64 hoher Druck herrscht. Das sich hierbei ergebende Druckverhältnis Δp führt dazu, dass die Membran 20 bzw. der Arbeitsbereich 22 von dem Fluidraum 66 in Richtung des Gasraums 64 hin verlagert ist. Der Arbeitsbereich 22 besteht in einem Mittelbereich 26 aus einem ersten Material 40. Der Randbereich 28 ist, wie erwähnt, als der elastische Bereich 44 ausgebildet. 2 zeigt einen im Wesentlichen flach ausgebildeten Mittelbereich 26. Alternativ bevorzugt ist der Mittelbereich 26 z. B. im Wesentlichen halbkugelförmig und/oder kuppelförmig ausgebildet. In der bevorzugten Ausführungsform besteht der elastische Bereich 44 aus dem zweiten Material 42. Der Randbereich 28 weist weiter einen in der bevorzugten Ausführungsform wulstförmig gestalteten Befestigungsabschnitt 24 auf, welcher ebenfalls aus dem zweiten Material 42 gebildet ist. In der linken Bildhälfte ist ein Verstärkungselement 80 innerhalb des Befestigungsabschnitts 24 angeordnet, welches im Wesentlichen einen runden bzw. kreisrunden Querschnitt aufweist. Bevorzugt ist das Verstärkungselement 80 als zumindest teilweise unlaufender Ring aus einem harten Material bzw. harten Komponenten wie einem Kunststoff- und/oder Metallring ausgebildet. In der rechten Bildhälfte ist eine alternativ bevorzugte Ausführungsform des Verstärkungselements 80 gezeigt. Die Form ist derjenigen in der linken Bildhälfte ähnlich, allerdings sind hier bevorzugt drei kleinere Verstärkungselemente 80 angeordnet. Die untere Behälterhälfte 62 zeigt skizzenhaft ein Ventil (ohne Bezugszeichen), über welches der Gasdruck in dem Gasraum 64 einstellbar ist. Die beiden Behälterhälften 62, welche den Behälter 60 formen, sind jeweils im Randbereich 28 bzw. im Befestigungsabschnitt 24 der Membran 20 über eine Art Klammer (ohne Bezugszeichen) form- und/oder kraftschlüssig verbunden. Mit Vorteil ist diese Befestigung über zumindest eine Klammer anwendbar, da durch die Verstärkungselemente 80, welche den Befestigungsabschnitt 24 sozusagen von innen her stützen, dieser von außen her geklemmt werden kann. Eine ausgezeichnete Dichtwirkung ist die Folge. 2 shows a preferred embodiment of a container assembly in a sectional view in two different states of displacement of a membrane 20 , A container 60 is through two container halves 62 connected. The upper half of the container 62 has a port (not numbered) on what water into a fluid space 66 can be introduced. The fluid space 66 is through the membrane 20 or a workspace 22 from a gas room 64 separated. In the left half of the container or a container is shown a state in which in the fluid space 66 one compared to the gas space 64 low pressure prevails. A pressure ratio Δp is thus designed so that the membrane 20 or the workspace 22 from the gas space 64 in the direction of the fluid space 66 is relocated. A pressure in the gas space 64 is therefore higher than a pressure in the fluid space 66 , 2 , shows clearly that only one edge area 28 which has an elastic range 44 represents, is deformed. In the right half of the picture or container, on the other hand, a state is shown in which in the fluid space 66 one opposite the gas space 64 high pressure prevails. The resulting pressure ratio Δp causes the membrane 20 or the workspace 22 from the fluid space 66 in the direction of the gas space 64 is shifted towards. The workspace 22 exists in a middle area 26 from a first material 40 , The border area 28 is, as mentioned, as the elastic region 44 educated. 2 shows a substantially flat formed central region 26 , Alternatively, the middle region is preferred 26 z. B. formed substantially hemispherical and / or dome-shaped. In the preferred embodiment, the elastic region exists 44 from the second material 42 , The border area 28 further includes a in the preferred embodiment bead-shaped attachment portion 24 on, which also from the second material 42 is formed. In the left half of the picture is a reinforcing element 80 within the attachment section 24 arranged, which has a round or circular cross-section substantially. The reinforcing element is preferred 80 formed as at least partially running ring of a hard material or hard components such as a plastic and / or metal ring. In the right half of the figure is an alternative preferred embodiment of the reinforcing element 80 shown. The shape is similar to that in the left half of the picture, but here are preferably three smaller reinforcing elements 80 arranged. The lower half of the container 62 shows sketchy a valve (without reference numeral), via which the gas pressure in the gas space 64 is adjustable. The two container halves 62 which the container 60 are in the margins 28 or in the attachment section 24 the membrane 20 positively and / or non-positively connected via a kind of clip (without reference numeral). Advantageously, this attachment is applicable via at least one clip, since by the reinforcing elements 80 which the attachment section 24 Support from inside as it were, this can be clamped from the outside. An excellent sealing effect is the result.

3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer Membran 20 in einer Draufsicht. Zu sehen ist eine im Wesentlichen kreisrunde Form der Membran 20. Die Membran 20 weist die bekannte Aufteilung eines Arbeitsbereichs 22 in einen Mittelbereich 26 und eine Randbereich 28 auf. Der Mittelbereich 26 umfasst einen Mittelpunkt 27. Der Arbeitsbereich 22 ist in dem Mittelbereich 26 aus einem ersten Material 40 gefertigt. Der Randbereich 28 besteht aus einem zweiten Material 42 und stellt damit einen elastischen Bereich 44 dar. Im Mittelbereich 26 sind das zweite Material 42 und ein erstes Material 40 zumindest teilweise gleichzeitig angeordnet. So zeigt 3 ein aus dem ersten Material 40 bestehendes Kunststoffformteil mit Rippen 29, welche sich radial von dem Mittelpunkt 27 weg erstrecken und über Flanken 29' in einen im Wesentlichen flachen Teller 30 übergehen. Das Kunststoffformteil ist zumindest teilweise mit dem zweiten Material 42 umspritzt und in der Folge von dem zweiten Material 42 zumindest teilweise umgeben. Eine Flexibilität im Sinne eines elastischen Bereichs 44 wird allerdings nur in dem Randbereich 28 erzielt. Hier ist kein erstes Material 40 vorgesehen. Im Mittelbereich 26 der Membran 20 liegt also in 3 sozusagen teilweise ein Schichtaufbau vor. 3 shows a preferred embodiment of a membrane 20 in a top view. You can see a substantially circular shape of the membrane 20 , The membrane 20 indicates the known division of a workspace 22 in a middle area 26 and a border area 28 on. The middle area 26 includes a midpoint 27 , The workspace 22 is in the middle area 26 from a first material 40 manufactured. The border area 28 consists of a second material 42 and thus provides an elastic range 44 in the middle section 26 are the second material 42 and a first material 40 at least partially arranged at the same time. So shows 3 one from the first material 40 existing plastic molded part with ribs 29 extending radially from the center 27 extend away and over flanks 29 ' in a substantially flat plate 30 pass. The plastic molding is at least partially with the second material 42 encapsulated and subsequently by the second material 42 at least partially surrounded. A flexibility in terms of an elastic range 44 but only in the border area 28 achieved. Here is not the first material 40 intended. In the middle area 26 the membrane 20 is located in 3 Partly a layered structure, so to speak.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

2020
Membran membrane
2222
Arbeitsbereich Workspace
2424
Befestigungsabschnitt attachment section
2626
Mittelbereich the central region
2727
Mittelpunkt Focus
2828
Randbereich border area
2929
Rippe rib
29'29 '
Flankeflank
3030
Teller Plate
4040
erstes Material first material
4242
zweites Material second material
4444
elastischer Bereich elastic range
6060
Behälter container
6262
Behälterhälften container halves
6464
Gasraum headspace
6666
Fluidraum fluid space
8080
Verstärkungselement reinforcing element
ΔpAp
Druckverhältnis pressure ratio
d d
Dickethickness
Ee
Membranebene membrane level
r1, r2r1, r2
Radien radii

Claims (10)

Membran eines Behälters, insbesondere eines Druckausdehnungsgefäßes, wobei die Membran (20) innerhalb eines Behälters (60) anordenbar ist und einen Arbeitsbereich (22) aufweist, welcher für eine Verlagerung in dem Behälter (60) ausgelegt ist, wobei in dem Behälter (60) ein Druckverhältnis (Δp) an der Membran (20) anlegbar ist, wobei der Arbeitsbereich (22) zumindest teilweise aus einem ersten Material (40) gebildet ist, das sich bei dem Druckverhältnis (Δp) im Wesentlichen starr verhält, und wobei der Arbeitsbereich (22) zumindest einen elastischen Bereich (44) aufweist, der sich bei dem Druckverhältnis (Δp) elastisch verhält, wodurch der Arbeitsbereich (22) innerhalb des Behälters (60), vorzugsweise durch das Druckverhältnis (Δp), verlagerbar ist.Membrane of a container, in particular of a pressure expansion vessel, wherein the membrane ( 20 ) within a container ( 60 ) and a workspace ( 22 ), which is responsible for a displacement in the container ( 60 ), wherein in the container ( 60 ) a pressure ratio (Δp) on the membrane ( 20 ) can be applied, wherein the working area ( 22 ) at least partially from a first material ( 40 ) which is substantially rigid at the pressure ratio (Δp), and wherein the work area ( 22 ) at least one elastic region ( 44 ) which behaves elastically at the pressure ratio (Δp), whereby the work area ( 22 ) within the container ( 60 ), preferably by the pressure ratio (Δp), is displaceable. Membran (20) nach Anspruch 1, wobei der Arbeitsbereich (22) das erste Material (40) im Wesentlichen in einem Mittelbereich (26) der Membran (20), die sich im Wesentlichen parallel zu einer Membranebene (E) erstreckt, aufweist, und wobei der zumindest eine elastische Bereich (44) um den Mittelbereich (26) herum angeordnet ist. Membrane ( 20 ) according to claim 1, wherein the work area ( 22 ) the first material ( 40 ) essentially in a central area ( 26 ) of the membrane ( 20 ), which extends substantially parallel to a membrane plane (E), and wherein the at least one elastic region ( 44 ) around the middle area ( 26 ) is arranged around. Membran (20) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Arbeitsbereich (22) radial ausgehend von einem Mittelpunkt (27) der Membran (20) zumindest abschnittsweise entweder aus dem ersten Material (40) gebildet ist oder aus dem elastischen Bereich (44). Membrane ( 20 ) according to claim 1 or 2, wherein the work area ( 22 ) radially from a center ( 27 ) of the membrane ( 20 ) at least in sections either from the first material ( 40 ) or from the elastic region ( 44 ). Membran (20) nach einem der Ansprüche 2 bis 3, wobei der Arbeitsbereich (22) in einem Querschnitt im Wesentlichen senkrecht zur Membranebene (E) zumindest bereichsweise den elastischen Bereich (44) und das erste Material (40) aufweist.Membrane ( 20 ) according to one of claims 2 to 3, wherein the working area ( 22 ) in a cross section substantially perpendicular to the membrane plane (E) at least partially the elastic region ( 44 ) and the first material ( 40 ) having. Membran (20) nach Anspruch 4, wobei eine Dicke (d) des ersten Materials (40), welche sich im Wesentlichen in einer Richtung quer zur der Membran (20) bemisst, zu einer maximalen Erstreckung des elastischen Bereichs (44) in dieser Richtung in einem Verhältnis von 0,001 bis 0,5 liegt.Membrane ( 20 ) according to claim 4, wherein a thickness (d) of the first material ( 40 ), which extend substantially in a direction transverse to the membrane (FIG. 20 ) to a maximum extent of the elastic region ( 44 ) in this direction is in a ratio of 0.001 to 0.5. Membran (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einem Randbereich (28) der Membran (20) ein Befestigungsabschnitt (24) ausgebildet ist, über welchen die Membran (20) zwischen und/oder an zwei Behälterhälften (62) anordenbar ist, und wobei der Randbereich (28) der zumindest eine elastische Bereich (44) ist.Membrane ( 20 ) according to one of the preceding claims, wherein in an edge region ( 28 ) of the membrane ( 20 ) a fastening section ( 24 ) is formed, over which the membrane ( 20 ) between and / or on two container halves ( 62 ) can be arranged, and wherein the edge region ( 28 ) the at least one elastic region ( 44 ). Membran (20) nach Anspruch 6, wobei der Befestigungsabschnitt (24) zumindest ein Verstärkungselement (80) aufweist, vorzugsweise einen Kunststoff- und/oder einen Metallring.Membrane ( 20 ) according to claim 6, wherein the attachment portion ( 24 ) at least one reinforcing element ( 80 ), preferably a plastic and / or a metal ring. Membran (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Material (40) eine geringere Permeabilität als ein zweites Material (42) aufweist, und wobei der elastische Bereich (44) aus dem zweiten Material (42) gebildet ist.Membrane ( 20 ) according to any one of the preceding claims, wherein the first material ( 40 ) has a lower permeability than a second material ( 42 ), and wherein the elastic region ( 44 ) from the second material ( 42 ) is formed. Membran (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ohne Anliegen des Druckverhältnisses (Δp) das Verhältnis einer Fläche des ersten Materials (40) zu einer Fläche des elastischen Bereichs (44) in einem Bereich von 0,001 bis 0,7 liegt. Membrane ( 20 ) according to one of the preceding claims, wherein without concern of the pressure ratio (Δp) the ratio of an area of the first material ( 40 ) to a surface of the elastic region ( 44 ) is in a range of 0.001 to 0.7. Behälteranordnung, insbesondere Druckausdehnungsgefäß, umfassend einen Behälter (60) und eine Membran (20) aus einem erste Material (40), wobei die Membran (20) einen Arbeitsbereich (22) aufweist, welcher für eine Verlagerung in dem Behälter (60) ausgelegt ist, wobei in dem Behälter (60) ein Druckverhältnis (Δp) an der Membran (20) anlegbar ist, wobei der Arbeitsbereich (22) aus einem ersten Material (40) gebildet ist, das sich bei dem Druckverhältnis (Δp) im Wesentlichen starr verhält, und wobei der Arbeitsbereich (22) zumindest einen elastischen Bereich (44) aufweist, der sich bei dem Druckverhältnis (Δp) elastisch verhält, wodurch der Arbeitsbereich (22) innerhalb des Behälters (60), vorzugsweise durch das Druckverhältnis (Δp), verlagerbar ist.Container arrangement, in particular pressure expansion vessel, comprising a container ( 60 ) and a membrane ( 20 ) from a first material ( 40 ) the membrane ( 20 ) a workspace ( 22 ), which is responsible for a displacement in the container ( 60 ), wherein in the container ( 60 ) a pressure ratio (Δp) on the membrane ( 20 ) can be applied, wherein the working area ( 22 ) from a first material ( 40 ) which is substantially rigid at the pressure ratio (Δp), and wherein the work area ( 22 ) at least one elastic region ( 44 ) which behaves elastically at the pressure ratio (Δp), whereby the work area ( 22 ) within the container ( 60 ), preferably by the pressure ratio (Δp), is displaceable.
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