DE102017125672B4 - Ausdehnungsgefäß für ein Leitungssystem eines unter Druck stehenden Mediums und Verfahren zum Testen eines solchen - Google Patents

Ausdehnungsgefäß für ein Leitungssystem eines unter Druck stehenden Mediums und Verfahren zum Testen eines solchen Download PDF

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Abstract

Ausdehnungsgefäß (1) für ein Leitungssystem eines unter Druck stehenden Mediums, mit einem eine einen Gefäßinnenraum (4) umschließende Außenwand (3) aufweisenden Gefäßkörper (2), der in durch eine flexible Membran (5) getrennte Kammern (7, 8) unterteilt ist, wobei eine erste Kammer (7) über einen Leitungsanschluss (9) mit dem Leitungssystem verbindbar ist und wobei eine zweite Kammer (8) mit einem Druckmedium unter einem vorbestimmten Druck beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Außenwand (3) des Gefäßkörpers (2) im Bereich der zweiten Kammer (8) ein Durchtrittsfenster (11) für einen Messstrahl eines berührungslosen Abstandsmessinstrumentes (MI) vorgesehen ist, in einer Position mit Blick auf eine der zweiten Kammer (8) zugewandte Oberfläche der Membran (5).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Ausdehnungsgefäß für ein Leitungssystem eines unter Druck stehenden Mediums mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Sie betrifft ferner ein Verfahren zum Testen eines solchen Ausdehnungsgefäßes.
  • Es ist bekannt, in Leitungssystemen für unter Druck stehende Medien, zum Beispiel für Wasserleitungen und Anlagenteile in Heizungssystemen, Wasserleitungen und Anlagenteile in Trinkwassersystemen oder Leitungen für Kühlmittel und mit diesen verbundene Anlagenteile in Klimaanlagen, Ausdehnungsgefäße zu verwenden, die bei Druckanstieg in dem, insbesondere geschlossenen, Leitungssystem, zum Beispiel aufgrund eines Erwärmens des in dem System geführten Mediums (beispielsweise durch Erwärmen des in einer Heizungsanlage im geschlossenen Heizungskreislauf verwendeten Heizungswassers), entsprechendes Medium aufnehmen und bei einem Druckabfall (beispielsweise durch Abkühlen des in einer Heizungsanlage im geschlossenen Heizungskreislauf verwendeten Heizungswassers) in dem System wieder in das Leitungssystem abgeben. Derartige Ausdehnungsgefäße sollen insbesondere einen übermäßigen Druckanstieg in dem Leitungssystem verhindern, um so Schäden zu vermeiden, die das Leitungssystem oder weitere zugehörige Komponenten einer an das Leitungssystem angeschlossenen Anlage ansonsten nehmen könnten.
  • Derartige Ausgleichsgefäße sind typischerweise mit einem Gefäßkörper gebildet, der in der Regel eine metallene Außenwand, häufig aus Stahl gebildet, aufweist. Diese Außenwand umschließt ein Gefäßinnenraum, der mittels einer diesen Innenraum vollständig durchtrennenden Membran in zwei getrennte Kammern unterteilt ist. Die Membran besteht aus einem flexiblen Material, wobei hier häufig Gummimembranen eingesetzt werden. Eine erste der so gebildeten Kammern, die also auf einer ersten Seite der Membran gelegen ist, ist mit dem Leitungssystem verbindbar bzw. im Einsatz des Ausdehnungsgefäßes mit dem Leitungssystem verbunden. Hierzu ist typischerweise ein entsprechender Leitungsanschluss vorgesehen, zum Beispiel eine Schraubstutzenverbindung oder dergleichen. Über diesen Anschluss kann entsprechend in dem Leitungssystem geführtes Medium, beispielsweise Wasser, in die erste Kammer eindringen und so dort zwischengespeichert werden.
  • Eine zweite Kammer, die auf der der ersten Kammer gegenüberliegenden Seite der Membran gelegen ist, ist typischerweise mit einem Druckgas befüllt, zum Beispiel mit Stickstoff. Über einen einstellbaren Druck dieses Druckgases wird eine Vorspannung erreicht und darüber ein Grenzdruck eingestellt, ab dem in dem Leitungssystem geführtes Medium in die erste Kammer eindringt und so die Membran in Richtung der zweiten Kammer ausdehnt.
  • Ein derartiges Ausdehnungsgefäß ist z.B. aus der DE 19 66 981 U bekannt.
  • Werkseitig kann hier zum Beispiel ein Vordruck in der zweiten Kammer des Ausdehnungsgefäßes von 3 bar eingestellt sein. Häufig ist dann wenigstens ein Ventil an der zweiten Kammer vorgesehen, über welches der Druck später in einer Einbausituation korrekt nachjustiert werden kann, zum Beispiel durch Ablassen des Druckgases, zum Beispiel des Stickstoffs, reduziert werden kann auf eine Wert von z.B. 1,5 bar. Häufig kann über einen entsprechenden Zugang und ein an diesem angeordnete Ventil auch Druckgas nachgefüllt werden, um den Vordruck in der zweiten Kammer auch erhöhend anpassen zu können.
  • Derartige Ausdehnungsgefäße verbleiben, einmal in ein Leitungssystem integriert, dort häufig über mehrere Jahre, ja Jahrzehnte. Entsprechend müssen sie gewartet und hinsichtlich ihrer Funktionalität getestet und überprüft werden. Eine solche Überprüfung sollte dabei, so empfehlen es die Hersteller, in regelmäßigen Abständen erfolgen, zum Beispiel einmal jährlich. Eine solche Prüfung eines solchen Ausdehnungsgefäßes ist derzeit allerdings mit einem vergleichsweise hohen Aufwand verbunden. Dabei muss das Ausdehnungsgefäß vom restlichen Leitungssystem durch Absperrungen getrennt werden, wofür gesonderte Absperrventile bereits beim Einbau des Ausdehnungsgefäßes vorzusehen sind. Das Ausdehnungsgefäß muss von restlichem Medium, welches sich noch in der ersten Kammer befindet, befreit und entleert werden. Sodann wird, typischerweise über das Druckgasventil, mit einem entsprechenden Messgerät der in der zweiten Kammer eingestellte Vordruck gemessen und mit dem vorgegebenen Sollwert verglichen. Weicht der Vordruck von dem Sollwert ab, wird eine entsprechende Nachjustierung durch entweder Ablassen von Druckgas aus der zweiten Kammer oder Einfüllen von weiterem Druckgas in die zweite Kammer vorgenommen. Ergibt die Messung, dass womöglich die Membran nicht mehr dicht ist, so wird ein Austausch oder eine Reparatur des Ausdehnungsgefäßes zu veranlassen sein.
  • Ist die Messung durchgeführt und das Ausdehnungsgefäß für intakt befunden worden oder ist der Vordruck nachjustiert und das Ausdehnungsgefäß dann für einsatztauglich befunden worden, so muss die erste Kammer erneut befüllt werden, bevor das Ausdehnungsgefäß mit dem Leitungssystem wieder verbunden werden kann. Hierbei ist in den meisten Fällen ein besonderes Medium zu verwenden, wie es in dem Leitungssystem enthalten ist. Im Falle von zum Beispiel Heizungswasser oder ähnlichem Wasser als Medium in dem Leitungssystem, ist häufig der Einsatz von speziell aufbereitetem Wasser erforderlich, was den Zeitaufwand bei einem solchen Testdurchlauf weiter erhöht und auch zusätzliche Kosten nach sich zieht.
  • An dieser Stelle setzt die Erfindung an. Der Erfinder hat es sich nämlich zur Aufgabe gemacht, ein Ausdehnungsgefäß dahingehend zu verbessern, dass eine im Aufwand deutlich reduzierte Überprüfung der Funktionstätigkeit möglich ist. Diese soll insbesondere bei im Betrieb befindlichen, also in einem Leitungssystem integrierten Ausdehnungsgefäß möglich sein. Dabei soll mit der Erfindung auch ein entsprechendes Testverfahren angegeben werden, das eine vereinfachte Überprüfung der Funktionalität des Ausdehnungsgefäßes erlaubt.
  • Diese vorstehend bestimmte Aufgabe wird dabei hinsichtlich der Bereitstellung eines neuartigen Ausdehnungsgefäßes gelöst durch ein solches Ausdehnungsgefäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen eines solchen neuartigen Ausdehnungsgefäße sind in den Ansprüchen 2 bis 4 bezeichnet. Im Anspruch 5 ist eine erfindungsgemäße Lösung des Verfahrens zum Testen eines solchen Ausdehnungsgefäßes bestimmt. Vorteilhafte Weiterbildungen dieses neuartigen Verfahrens sind in den Ansprüchen 6 bis 8 bezeichnet.
  • Erfindungsgemäß hat ein Ausdehnungsgefäß für ein Leitungssystem eines unter Druck stehenden Mediums einen Gefäßkörper, der durch eine einen Gefäßinnenraum umschließende Außenwand begrenzt ist. Diese Außenwand kann insbesondere aus Metall gebildet sein, zum Beispiel aus Edelstahl. Es kommen aber auch andere geeignete Materialien, wie zum Beispiel faserverstärkter Kunststoff (GFK, CFK) oder dergleichen infrage. Der Gefäßkörper ist, wie dies bei entsprechenden Ausdehnungsgefäßen üblich ist, in durch eine flexible Membran getrennte, separate Kammern unterteilt. Eine erste der so gebildeten Kammern ist über einen Leitungsanschluss, der typischerweise in der Außenwand gebildet ist, mit dem Leitungssystem verbindbar. So kann in diese erste Kammer in dem Leitungssystem, bei dem es sich typischerweise um ein - jedenfalls zeitweise - geschlossenes Leitungsteam handelt, geführtes Medium einströmen. Eine zweite der durch die Membran getrennten Kammern ist mit einem Druckmedium, typischerweise einem Druckgas, unter einem vorbestimmten Druck beaufschlagbar bzw. im Gebrauch des Ausdehnungsgefäßes auch beaufschlagt. Bei diesem Druckmedium kann es sich insbesondere um ein Inertgas, zum Beispiel Stickstoff, handeln. Um dieses Druckmedium in die zweite Kammer einzuführen und gegebenenfalls Druckmedium aus der Kammer ablassen zu können, kann ein entsprechendes Ventil oder können entsprechende Ventile vorgesehen sein, über die eine Druckgasquelle mit der zweiten Kammer verbindbar ist bzw. überschüssiges Druckgas aus der zweiten Kammer abgelassen werden kann.
  • Insoweit stimmt das erfindungsgemäße Ausdehnungsgefäß noch mit den an sich aus dem Stand der Technik bekannten Ausdehnungsgefäßen überein. Das erfindungsgemäß Neue und Besondere an dem erfindungsgemäßen Ausdehnungsgefäß besteht nun darin, dass in der Außenwand des Gefäßkörpers im Bereich der zweiten Kammer ein Durchtrittsfenster für einen Messstrahl eines berührungslosen Abstandsmessinstrumentes vorgesehen ist und dieses Durchtrittsfenster in einer Position mit Blick auf eine der zweiten Kammer zugewandte Oberfläche der Membran angeordnet ist. „Mit Blick auf die Oberfläche“ heißt in diesem Zusammenhang, dass ein durch das Durchtrittsfenster hindurch geleiteter, linear ausgerichteter Messstrahl auf diese Oberfläche der Membran trifft und somit den Abstand der Membranoberfläche zu dem Messgerät ermitteln kann.
  • Das Besondere an dem erfindungsgemäßen Ausdehnungsgefäßes ist mit anderen Worten darin zu sehen, dass in die ansonsten einheitlich aus einem Material gebildete Außenwand gesondert ein Durchtrittsfenster integriert ist, durch welches hindurch ein berührungsloses Abstandsmessgerät den Abstand der Membran zu dem Durchtrittsfenster bzw. zu dem dort angesetzten Messinstrument ermitteln kann. Ein solches Durchtrittsfenster muss selbstverständlich druckdicht in die Außenwand integriert sein, wozu der Fachmann entsprechende Maßnahmen treffen wird, die ihm an sich bekannt sind. Das Durchtrittsfenster zeichnet sich dabei dadurch aus, dass es für den verwendeten Messstrahl durchlässig, also transparent ist. Mit Vorteil kann als berührungsloses Abstandsmessinstrument ein optisch arbeitendes Messinstrument, insbesondere ein Lasermessinstrument, eingesetzt werden, so dass das Durchtrittsfenster aus einem für das optische Licht, insbesondere Laserlicht, transparenten Material, zum Beispiel Glas oder einem transparenten Kunststoff, gebildet sein kann. Wenn das Abstandsmessgerät einen nichtsichtbaren Laser oder eine nichtsichtbare Lichtquelle verwendet, insbesondere eine im Infrarotbereich gelegene Lichtquelle, so muss das Durchtrittsfenster entsprechend für diesen Wellenlängenbereich transparent gestaltet sein.
  • Der besondere Vorteil eines solchermaßen erfindungsgemäß gestalteten Ausdehnungsgefäßes besteht nun darin, dass durch das erfindungsgemäß vorgesehene Durchtrittsfenster unter normalen Betriebsbedingungen, d.h. mit unverändert an das Leitungssystem angeschlossenem Ausdehnungsgefäß eine Funktionskontrolle bzw. ein Test desselben durchgeführt werden kann. So können insbesondere, wie dies auch im Verfahrensanspruch 5 bezeichnet ist, aktuelle Betriebsparameter des Leitungssystems erfasst werden, wie insbesondere Temperatur und/oder Druck des in dem Leitungssystem geführten Mediums, und zugleich mit einem berührungslos arbeitenden Abstandsmessinstrument durch das Durchtrittsfenster hindurch die Entfernung der Oberfläche der Membran zu dem Messinstrument ermittelt werden und der so ermittelte Abstandswert unter Berücksichtigung der Betriebsparameter dann, zum Beispiel anhand einer Vergleichstabelle, mit einem Sollwert des entsprechenden Abstandes bei entsprechenden Betriebsparametern des Leitungssystems verglichen werden. Entsprechende Sollwerte können z.B. bei einer ersten Installation durch Vergleichsmessungen aufgenommen werden. Sie können aber auch von Seiten des Herstellers des Ausdehnungsgefäßes vorgegeben sein. Stimmen die Abstandswerte nach Messung und nach den Vorgaben der Sollwerte - gegebenenfalls unter Berücksichtigung einer gewissen Toleranz -überein, so kann von einem ordnungsgemäßen Zustand des Ausdehnungsgefäßes ausgegangen werden. Ergeben sich hier Abweichungen, so sind entsprechende Schritte zu ergreifen. Ist der Abstand insbesondere zu gering, kann dies auf einen zu niedrigen Druck in der zweiten Kammer hindeuten, muss Druckgas nachgefüllt werden. Ist der Abstand zu groß, kann auf einen zu hohen Druck in der zweiten Kammer geschlossen werden, so dass gegebenenfalls Druckgas abzulassen ist. Kann trotz Nachfüllens von Druckgas in die zweite Kammer eine Abstandsvergrößerung der Membran nicht erreicht werden, so ist anzunehmen, dass eine Undichtigkeit vorliegt, dass gegebenenfalls das Ausdehnungsgefäß also auszutauschen bzw. instand zu setzen ist.
  • Das Durchtrittsfenster kann, um es z.B. von in die zweite Kammer eingedrungener, kondensierter Feuchtigkeit, Schmutz oder einem anderen Medium, das den Durchtritt des Messstrahls beeinträchtigt, zu befreien, mit einer auf der Innenseite der zweiten Kammer angeordneten Wischeinrichtung ausgestattet sein. Diese kann dann betätigt werden, wenn die Messung durchgeführt werden soll und das Durchtrittsfenster verschmutzt oder beschlagen ist.
  • Mit Vorteil kann das Durchtrittsfenster in einer solchen Weise angeordnet sein, dass ein Messstrahl mit einer lotrecht zu einer Montageebene der Membran verlaufenden Ausbreitungsrichtung durch das Durchtrittsfenster hindurch geleitet werden kann. Dabei ist die Montageebene der Membran eine solche Ebene, in der sich die Membran ohne eine Wölbung in die eine oder andere Kammer hinein erstreckt, wenn diese also zweidimensional flach und eben verläuft. Mit einer solchen Messung lässt sich der Abstand der Membran zu dem Messgerät besonders gut ermitteln, da hier keine oder - abhängig von der Einbaulage des Ausdehnungsgefäßes und des sich dadurch ergebenden Einflusses der Schwerkraft auf das unter Druck stehende Medium - nur geringe horizontale Komponenten mit zu berücksichtigen sind.
  • Da sich in der Regel die Membran in einem zentralen Abschnitt mit dem größten Hub verlagert, ist es zu bevorzugen, wenn das Durchtrittsfenster in einer solchen Position angeordnet ist, in der es in einer lotrechten Projektion auf die Membran auf einen Mittelpunkt der Membran abgebildet wird. Dabei ist der Mittelpunkt nicht allein punktförmig zu verstehen, sondern bezieht in seiner Bedeutung hier einen Bereich um diesen Mittelpunkt mit ein, zumal das Durchtrittsfenster selbst ja keine punktförmige Erstreckung hat, sondern in der Projektion an sich ja bereits einen größeren Bereich überdeckt. Durch eine derartige Anordnung kann auf einen solchen mittleren Abschnitt der Membran gezielt die Abstandmessung vorgenommen werden, was zu einer größeren Genauigkeit führt, da dort, wie bereits erwähnt, der Hub der Membran am größten ist.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Figuren. Dabei zeigen:
    • 1 eine schematische Längsschnittansicht eines erfindungsgemäßen Ausdehnungsgefäßes mit einem in einer Messposition aufgesetzten Messinstrument und
    • 2 schematisch eine Sollkurve für den Abstand der Membran des Ausdehnungsgefäßes zur Außenwand in Abhängigkeit von Betriebsparametern des Leitungssystems, an dem das Ausdehnungsgefäß angeschlossen ist.
  • Die Figuren sind dabei rein schematische Darstellungen und weder maßstabsgerecht noch im Hinblick auf die 2 in ihren angegebenen Zahlenwerten allgemeingültig.
  • In 1 ist in einer schematischen Längsschnittdarstellung eine erfindungsgemäß ausgestaltetes Ausdehnungsgefäßes gezeigt und allgemein mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet. Das Ausdehnungsgefäß 1 weist einen Gefäßkörper 2 auf, der von einer Außenwand 3 umschlossen ist. Eingeschlossen in dem Gefäßkörper 2 ist ein Gefäßinnenraum 4. Dieser Gefäßinnenraum 4 ist durch eine flexible Membran 5, die z.B. aus einem Gummi gebildet sein kann, in zwei Kammern, eine erste Kammer 7 und eine zweite Kammer 8, unterteilt, wobei die beiden Kammern 7, 8 vollständig getrennte Volumina umschließen. In der gezeigten Konstruktion ist, wie dies bei entsprechenden Ausdehnungsgefäßen üblich ist, die Außenwand 3 zweiteilig ausgeführt mit zwei kuppel- oder domförmigen Wandhälften, die über einen Klemmring 6 miteinander verbunden sind. Der Klemmring 6 spannt dabei zugleich auch die Membran 5 an ihrem umlaufenden Rand ein und fixiert diese so dichtend.
  • Die erste Kammer 7 ist über einen Leitungsanschluss 9, der hier als ein Anschlussstutzen mit Außengewinde geformt ist, mit einem Leitungssystem, in das das Ausdehnungsgefäßes 1 integriert werden soll, verbindbar. Die zweite Kammer 8 ist mit einem Druckmedium, hier insbesondere einem Druckgas, wie zum Beispiel Stickstoff, gefüllt, welches unter einem vorgegebenen Druck steht. Um die zweite Kammer 8 mit einem entsprechenden Druckmedium beaufschlagen oder zum Verringern des dort vorherrschenden Druckes Druckmedium aus der zweiten Kammer 8 ablassen zu können, ist ein Ventil 10 vorgesehen. Über die Einstellung des in der zweiten Kammer 8 herrschenden Drucks wird die Vorspannung der Membran 5 gesteuert und darüber ein Schwelldruck, ab dem in dem Leitungssystem geführtes Medium in die erste Kammer 7 einströmt und dadurch die Membran 5 in Richtung der zweiten Kammer 8 verformt, dort zu einer Volumenverkleinerung bei Volumenvergrößerung der ersten Kammer 7 führt.
  • Das Besondere an dem erfindungsgemäßen Ausdehnungsgefäß 1 ist nun, dass in die die zweite Kammer 8 umschließenden Außenwand 3 eine Öffnung eingebracht und darin ein Durchtrittsfenster 11 eingebracht ist. Dieses Durchtrittsfenster 11 ist unter Zwischenlage einer Dichtung 12 abdichtend in die Außenwand 3 eingesetzt, so dass in der zweiten Kammer 8 enthaltenes Druckmedium dort nicht entweichen kann. Das Durchtrittsfenster 11 ist für den Messstrahl eines berührungslosen Abstandsmessinstrumentes MI transparent gestaltet. Wird, wie dies im Rahmen der Erfindung bevorzugt ist, ein Laserabstandsmessinstrument als berührungsloses Abstandsmessinstrument MI verwendet, so kann das Durchtrittsfenster 11 insbesondere aus Glas oder einem transparenten Kunststoff, wie zu Beispiel Plexiglas, gebildet sein. Es ist auch möglich, eine gesamte auf Seiten der zweiten Kammer 8 angeordnet Kuppel, bzw. Halbschale insgesamt aus einem transparenten Material, insbesondere Kunststoff zu bilden. Das Material der übrigen Außenwand 3 ist, wie bei derartigen Ausdehnungsgefäßen üblich, insbesondere aus einem Metall, so zum Beispiel aus Stahl, Edelstahl oder Aluminium, gebildet. Es kann aber auch aus einem faserverstärkten Kunststoff, zum Beispiel GFK oder CFK, gebildet sein. Prinzipiell kommt hier jedes Material in Betracht, welches ausreichend stabil gegenüber den im Ausdehnungsgefäß anliegenden Drücken ist.
  • Das Durchtrittsfenster 11 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel an einer zentralen Position, in der gezeigte Figur an einem Pol der kuppelartig gekrümmten, die zweite Kammer 8 begrenzenden Halbschale der Außenwand 3 angeordnet, so dass durch dieses hindurch ein Messstrahl des berührungslosen Abstandsmessinstrumentes MI lotrecht zu der Montageebene der Membran 5, die hier durch die Ebene des Klemmringes 6 bestimmt ist, in Richtung der der zweiten Kammer 8 zugewandten Oberfläche der Membran 5 gelenkt werden kann. Zudem führt die Anordnung in der wie in 1 gezeigten zentralen Polposition dazu, dass der Messstrahl des berührungslosen Abstandsmessinstrument MI in einem zentralen Bereich der Membran 5, also mit größtmöglichem Abstand zu der Einspannung am Klemmring 6 auf die Membranoberfläche trifft und so den maximalen Hub der Membran 5 detektieren kann. Dies wird dadurch erreicht, dass in einer lotrechten Projektion des Durchtrittsfensters 11 auf die Membran 5 das Durchtrittsfenster 11 in einem solchen mittleren Bereich, also um den Mittelpunkt der Membran 5 herum, abgebildet ist.
  • Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Ausdehnungsgefäßes 1 kann nun für einen Test der Funktionalität dieses Ausdehnungsgefäßes 1, also des in der zweiten Kammer 8 richtig eingestellten Vordrucks, einer Dichtigkeit der Membran 5, eine ausreichend erhalten Elastizität der Membran 5 und dergleichen, einfach, wie in der 1 gezeigt, ein berührungsloses Abstandsmessinstrument MI so an dem Durchtrittsfenster 11 angesetzt werden, dass es einen Messstrahl in Richtung der Membran 5 abgibt, so dass der Abstand A der Membran 5 von dem Messinstrument MI bzw. von dem Durchtrittsfenster 11 ermittelt werden kann. Dies kann und wird insbesondere im Betriebszustand des Ausdehnungsgefäßes 1 durchgeführt werden, so dass es für entsprechende Tests nicht mehr - wie bisher - erforderlich ist, das Ausdehnungsgefäß 1 von dem Leitungssystem, an dem es angeschlossen ist, zu trennen, zu entleeren und anschließend nach Durchführung des Tests wieder neu zu befüllen und mit dem Leitungssystem zu verbinden.
  • Für den Abstand A wird abhängig von Betriebsparametern des Leitungssystems entweder herstellerseitig eine Sollwertkurve vorgegeben oder es wird unmittelbar nach dem ersten Einbau des Ausdehnungsgefäßes 1 in das Leitungssystem eine entsprechende Eichkurve aufgenommen. Für spätere Tests wird dann anhand der Sollwert- bzw. Eichkurve, in die die relevanten Betriebsparameter eingeflossen sind, bestimmt, ob der ermittelte Abstand A im Rahmen einer Toleranz dem entsprechenden Sollwert entspricht.
  • Ein Beispiel für eine mögliche Sollwert- bzw. Eichkurve für ein in einem Leitungssystem eines Heizungssystems integriertes Ausdehnungsgefäß 1 ist in 2 gezeigt. Der wesentliche Betriebsparameter, der hier den Abstand der Membran 5 zum Durchtrittsfenster 11 bestimmt, ist die Temperatur des in dem Leitungssystem befindlichen Heizmittels, hier zum Beispiel Heizungswassers. Eingezeichnet sind hier die Aufnahme von Heizmittel (Heizungswasser) nach Volumen in der ersten Kammer 7 des Ausdehnungsgefäßes 1 abhängig von der Heizmitteltemperatur. Dieser Volumenveränderung zugeordnet sind entsprechende Abstandsveränderungen der Membran 5, die auf der waagerechten Achse eingetragen sind. In der Praxis wird nun für den Test die Heizmitteltemperatur bestimmt, in einer waagerechten Linie die Position auf der Kurve der Wasseraufnahme ermittelt und von dort lotrecht auf die waagerechte Achse projiziert, um dort einen Sollwert für den Abstand A der Membran 5 von den Durchtrittsfenster 11 zu bestimmen. Ergibt nun die durchgeführte Abstandsmessung mit dem berührungslosen Abstandsmessinstrument MI eine Übereinstimmung (im Rahmen einer Toleranz), so kann ein ordnungsgemäßer Zustand des Ausdehnungsgefäßes 1 festgestellt werden. Ergeben sich hier jedoch Abweichungen, so müssen weitere Wartungen vorgenommen werden. Ist der Abstand der Membran 5 zum Durchtrittsfenster 11 bspw. zu gering, so kann dies auf einen zu geringen Druck in der zweiten Kammer 8 schließen lassen, so dass ein Nachfüllen von Druckmedium zum erhöhen des Druckes in der zweiten Kammer 8 erforderlich sein kann. Entsprechend kann Druckmedium durch das Ventil 10 nachgefüllt werden, bis der gemessene Abstand A im Rahmen einer Toleranzgrenze dem Sollwert entspricht. Ist der Abstand zu gering, herrscht in der zweiten Kammer 8 ein zu hoher Druck, so dass Druckmedium durch das Ventil 10 aus der zweiten Kammer 8 abgelassen werden muss, bis der ermittelte Abstand A im Rahmen einer Toleranz dem Sollwert entspricht. Lässt sich bei einem zu geringen Abstand A auch mit Nachfüllen von Druckmedium in die Kammer 8 eine Erhöhung des Abstandes A bis zum Sollwert nicht erreichen, so lässt dies auf eine Undichtigkeit der Membran 5 schließen, so dass das Ausdehnungsgefäßes 1 insgesamt auszutauschen oder durch Austausch der Membran 5 instand zu setzen ist.
  • Aus der vorstehenden Beschreibung ist noch einmal deutlich geworden, dass mit dem erfindungsgemäßen Ausdehnungsgefäß und dem ebenfalls erfindungsgemäßen Verfahren eine Möglichkeit geschaffen ist, die bisher umständlich unter Abtrennen, Entleeren, anschließendem Befüllen und erneutem Anschließen des Ausdehnungsgefäßes an das Leitungssystem vorzunehmende Wartung bzw. den Test oder die Prüfung, einfach und zuverlässig und mit einfachen Hilfsmitteln auch während des laufenden Betriebes durchzuführen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Ausdehnungsgefäß
    2
    Gefäßkörper
    3
    Außenwand
    4
    Gefäßinnenraum
    5
    Membran
    6
    Klemmring
    7
    erste Kammer
    8
    zweite Kammer
    9
    Leitungsanschluss
    10
    Ventil
    11
    Durchtrittsfenster
    12
    Dichtung
    A
    Abstand
    MI
    berührungsloses Abstandsmessinstrument

Claims (8)

  1. Ausdehnungsgefäß (1) für ein Leitungssystem eines unter Druck stehenden Mediums, mit einem eine einen Gefäßinnenraum (4) umschließende Außenwand (3) aufweisenden Gefäßkörper (2), der in durch eine flexible Membran (5) getrennte Kammern (7, 8) unterteilt ist, wobei eine erste Kammer (7) über einen Leitungsanschluss (9) mit dem Leitungssystem verbindbar ist und wobei eine zweite Kammer (8) mit einem Druckmedium unter einem vorbestimmten Druck beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Außenwand (3) des Gefäßkörpers (2) im Bereich der zweiten Kammer (8) ein Durchtrittsfenster (11) für einen Messstrahl eines berührungslosen Abstandsmessinstrumentes (MI) vorgesehen ist, in einer Position mit Blick auf eine der zweiten Kammer (8) zugewandte Oberfläche der Membran (5).
  2. Ausdehnungsgefäß (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchtrittsfenster (11) in einer solchen Weise angeordnet ist, dass ein Messstrahl mit einer lotrecht zu einer Montageebene der Membran (5) verlaufenden Ausbreitungsrichtung durch dieses hindurch geleitet werden kann.
  3. Ausdehnungsgefäß (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchtrittsfenster (11) in einer Position angeordnet ist, in der es in einer lotrechten Projektion auf die Membran (5) auf einen Mittelpunkt der Membran (5) abgebildet wird.
  4. Ausdehnungsgefäß (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Durchtrittsfenster (11) aus Glas oder aus für sichtbares oder infrarotes Licht transparentem Kunststoff.
  5. Verfahren zum Testen eines einen eine einen Gefäßinnenraum (4) umschließende Außenwand (3) aufweisenden Gefäßkörper (2), der in durch eine flexible Membran (5) getrennte Kammern (7, 8) unterteilt ist, und bei dem eine erste Kammer (7) mit einem Leitungsanschluss (9) mit dem Leitungssystem verbunden ist, eine zweite Kammer (8) mit einem Druckmedium unter einem vorbestimmten Druck beaufschlagbar ist, aufweisenden Ausdehnungsgefä-ßes (1) für ein Leitungssystem eines unter Druck stehenden Mediums, wobei Betriebsparameter des Leitungssystems erfasst werden und wobei mit einem einen Messstrahl aussendenden, berührungslosen Abstandsmessinstrument (MI) durch ein in der Außenwand (3) des Gefäßkörpers (2) im Bereich der zweiten Kammer (8) vorgesehenes Durchtrittsfenster (11) für den Messstrahl der Abstand (A) einer der zweiten Kammer (8) zugewandten Oberfläche der Membran (5) zu dem Durchtrittsfenster (11) ermittelt und der so ermittelte Abstand (A) mit einem Sollabstand für die erfassten Betriebsparameter verglichen wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Messstrahl lotrecht zu einer Montageebene der Membran (5) gerichtet wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6 dadurch gekennzeichnet, dass der Messstrahl in Richtung eines Mittelpunkts der Membran (5) ausgerichtet wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Messstrahl ein Lasermessstrahl ist.
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