DE10347884B3

DE10347884B3 - Gefäß für ein Leitungsnetz

Info

Publication number: DE10347884B3
Application number: DE2003147884
Authority: DE
Original assignee: Reflex Winkelmann & Co KG GmbH
Current assignee: Reflex Winkelmann & Co KG GmbH
Priority date: 2003-10-10
Filing date: 2003-10-10
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2023-10-11

Abstract

Ein Gefäß für ein Leitungsnetz mit einem flaschenförmigen Behälter, dessen Innenraum durch ein Trennelement in einen Flüssigkeits- und Gasraum getrennt ist, wobei der Flüssigkeitsraum über einen Anschlussstutzen an das Leitungsnetz angeschlossen und der Gasraum mit einem unter Druck stehenden Gas gefüllt ist, soll so verbessert werden, dass es auf möglichst einfache Weise hergestellt und montiert werden kann. DOLLAR A Dies wird dadurch erreicht, dass als Trennelement ein faltbares, einteiliges Behältnis (6) stopfenartig in den Behälter (2) eingesetzt und dicht mit diesem verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gefäß für ein Leitungsnetz mit einem flaschenförmigen Behälter, dessen Innenraum durch ein Trennelement in einen Flüssigkeits- und Gasraum getrennt ist, wobei der Flüssigkeitsraum über einen Anschlussstutzen an das Leitungsnetz angeschlossen und der Gasraum mit einem unter Druck stehenden Gas gefüllt ist, wobei als Trennelement ein faltbares Behältnis stopfenartig in den Behälter eingesetzt und dicht mit diesem verbunden ist.
Derartige Gefäße dienen zur Vermeidung und/oder Reduzierung von Druckschwankungen bzw. Druckstößen in hydraulischen Systemen, wie beispielsweise Heizungs- und Hydraulikanlagen. In Heizungsanlagen kompensieren diese Gefäße die Volumenänderungen des Wassers aufgrund der Temperaturschwankungen desselben. Außerdem werden solche Gefäße auch als Flüssigkeitsschlagdämpfer verwendet, die in Zuleitungen zur Dämpfung von Druckstößen dienen, die durch schnell schließende Armaturen ausgelöst werden.

Ein gattungsgemäßes Gefäß ist aus DE 102 33 481 A1 bekannt. Dieses Gefäß ist vorzugsweise als Speicher für Öl oder dgl. im Automotivbereich ausgebildet und weist ein faltbares Behältnis auf, das aus einem Balg und einem damit dicht verbundenen Boden jeweils aus Metall besteht. Balg und Boden sind druckdicht miteinander verbunden, die andere Seite des Balges ist druckdicht mit einem scheibenförmigen Deckel verbunden, der den Deckel des Gefäßes bzw. Speichers bildet.

Ein gattungsähnliches Gefäß, das vollständig aus Kunststoffteilen besteht, ist aus DE 197 33 982 C1 bekannt. Dieses bekannte Gefäß besteht aus einem in einem Formgebungsprozess hergestellten Kunststoffkörper mit einem einteilig angeformten wasseranschlussstutzen, wobei eine blasenförmige Membran als Trennelement im Bereich des wasseranschlussstutzens mit einem einteilig angeformten stutzenförmigen Bereich unmittelbar mit dem Wasseranschlussstutzen des Kunststoffkörpers dicht verbunden ist. Ein solches Gefäß ist recht einfach herstellbar, da nur zwei Blasformschritte erforderlich sind, nämlich zum einen zur Herstellung der blasenförmigen Membran und zum anderen zur Herstellung des Kunststoffkörpers, wobei eine sichere Funktionsfähigkeit und Abdichtung dadurch erreicht wird, dass die Membran mit ihrem stutzenförmigen Bereich als Einlegeteil direkt in den Blasformschritt zur Herstellung des Kunststoffkörpers eingebracht wird. Das Einbringen der Membran als Einlegeteil in dem Blasformschritt zur Herstellung des Kunststoffkörpers ist in der Praxis jedoch relativ aufwendig und deshalb verbesserungswürdig.

Aus DE 35 44 754 A1 ist ein Gefäß bekannt, dessen Behälter aus zwei Halbschalen besteht und dessen Innenraum von einer zweiteiligen faltenbalgartigen Membran in einen Gas- und Wasserraum unterteilt ist. Innerhalb der Membran sind mehrere Stütz ringe angeordnet. Dieses Gefäß besteht somit aus einer Vielzahl von Bauteilen, was die Montage sehr aufwendig macht.

Aus DE 29 05 887 A1 ist ein Gefäß bekannt, welches ebenfalls eine faltenbalgartige Membran aufweist, die aus einer Metallfolie besteht und innenseitig in einen Klöpperboden des Behälters eingeschweißt ist. Der Behälter weist darüber hinaus einen zylindrischen Bereich und einen weiteren Klöpperboden als Deckel auf, auch ein solches Gefäß besteht somit aus einer Mehrzahl von Teilen und ist deshalb sowohl bei der Herstellung als auch insbesondere bei der Montage aufwendig.

Aus EP 0 505 338 A1 ist eine Membran für ein Ausdehnungsgefäß oder dgl. bekannt, wobei die Membran über ihrer Länge radiale Einbuchtungen aufweist, die bei Druckerhöhung innerhalb der Membran eine Volumenvergrößerung ohne elastische Verformung ermöglichen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Gefäß so zu verbessern, dass es auf möglichst einfache Weise hergestellt und montiert werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Gefäß gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1 dadurch gelöst, dass das faltbare Behältnis einstückig ausgebildet ist, und dass im Inneren des Behälters ein umlaufender Anschlag zur Begrenzung der Ausdehnung des faltenbalgartigen Behältnisses vorgesehen ist.

Die Montage eines solchen Gefäßes ist ausgesprochen einfach, da der Behälter nur mit dem einstückigen faltbaren Behältnis dicht zu verschließen ist. Da das Behältnis einstückig ausgebildet ist, ist auch die Herstellung sehr vereinfacht. Wenn das Behältnis aus Kunststoff besteht, kann es auf einfache Weise z.B. in einem Blasformprozess hergestellt werden. Durch den umlaufenden Anschlag wird ein korrektes Einsetzen des Behältnisses gewährleistet und zudem vor allem sichergestellt, dass bei Volumenerhöhung kein unkontrolliertes Ausdehnen des Behältnisses erfolgen kann, sondern vielmehr die maximale Ausdehnung begrenzt ist.

Vorteilhaft ist vorgesehen, dass das faltbare Behältnis den Anschlussstutzen aufweist.

Ganz besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Behälter und das faltbare Behältnis aus Kunststoff bestehen. Dies ermöglicht eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung. Alternativ kann aber z.B. auch der Behälter aus einem metallischen Werkstoff gefertigt sein. Auch können die hoch belasteten Teile des Gefäßes aus verstärkten Kunststoffen bestehen, wobei die Verstärkung aus Glas oder anderen festigkeitssteigernden Füllstoffen bestehen kann. Alternativ kann auch ein Kunststoffkörper durch eine Umwicklung mit Glasfasern oder sonstigen Fasern verstärkt werden.

Wenn das faltbare Behältnis aus Kunststoff besteht, wird es bevorzugt in einem Blasformprozess hergestellt.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das Behältnis faltenbalgartig ausgebildet ist. Dabei weist es bevorzugt unterschiedliche wanddicken auf, wobei der Balgenteil dünnwandig und der Deckel- und Bodenteil dickwandig ausgebildet sind. Der Bodenteil weist dabei bevorzugt die größte Wanddicke auf.

Das Behältnis kann auch eine andere faltenartige Gestaltung aufweisen. Es ist nicht notwendig, dass es faltenbalgartig ausgebildet ist. So ist es alternativ in radialer und/oder axialer Richtung durch geometrische Formgebung ohne elastische Verformung volumenveränderbar ausgebildet. Es kann beispielsweise querschnittlich gesehen stern- bzw. blumenblütenartig ausgebildet sein oder blasenartig mit einer umlaufenden Schwächungslinie etwa im Bereich ihrer mittleren Höhe.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Diese zeigt in
1 ein Ausführungsbeispiel eines Gefäßes mit faltenbalgartigem Behältnis in nicht ausgedehnter Lage,
2 das Gefäß nach 1 mit faltenbalgartigem Behältnis in ausgedehnter Lage,
3 ein vergrößertes Detail der 1 im Schnitt in ein stückiger Ausbildung des Behältnisses,
4 eine alternative Ausführungsform mit anderer Ausführung des Behältnisses,
5 ein anders gestaltetes Behältnis,
6 eine Ansicht gemäß Pfeil VI in 5,
7 ein noch anders gestaltetes Behältnis und in
8 eine Ansicht gemäß Pfeil VIII in 7.
Ein Gefäß für ein Leitungsnetz ist in 1 allgemein mit 1 bezeichnet. Ein solches Leitungsnetz kann beispielsweise ein Heizungskreislauf sein, das dargestellte Gefäß 1 eignet sich insbesondere zum Einsatz in einer Heizungswandtherme, ist aber selbstverständlich auch für andere hydraulische Anwendungszwecke geeignet.
Das Gefäß 1 weist einen flaschenförmigen Behälter 2 auf, dessen oberer Boden 3 vorzugsweise einstückig mit dem zylindrischen Bereich des Behälters 2 ausgebildet ist und bevorzugt aus Kunststoff in einem Blasformprozess hergestellt ist. Oberseitig ist im Bereich des Bodens 3 ein Anschlussstutzen 4 für ein Gasventil vorgesehen.
Unterseitig ist der Behälter 2 mit einem Boden 5 eines Behältnisses 6 verschlossen, wobei dieser Boden 5 einteilig mit dem Behältnis 6 ausgebildet ist, bevorzugt ist dieses Behältnis 6, wie dies 3 zeigt, einstückig mit dem Behältnisboden 5 ausgebildet und in einem gemeinsamen Blasformprozess aus Kunststoff hergestellt.
Bei der Montage wird das vorzugsweise einstückige Behältnis 6 stopfenartig in den Behälter 2 eingesetzt und umlaufend dicht verschlossen, beispielsweise mittels einer Schweißnaht 7.
Selbstverständlich sind auch andere stoffschlüssige und/oder kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindungen möglich.
Alternativ kann auch vorgesehen sein, wie dies 4 zeigt, dass das Behältnis 6 zwar einteilig ist, aber aus zwei Teilen zusammengesetzt ausgebildet wird. Der Behältnisboden 5 weist dann bevorzugt eine umlaufende Aufnahmenut 8 für einen umlaufenden verdickten Rand 9 des Behälnisses 6 auf, der Behältnisboden 5 ist dann bevorzugt in das Behältnis 6 eingeklebt, so dass wiederum ein einteiliges Behältnis 6 zur Verfügung steht und eine besonders einfache Montage des einteiligen Behältnisses am Behälter 2 möglich ist.
Der Behältnisboden 5 weist einen Anschlussstutzen 10 auf, mit dem das Gefäß 1 an ein nicht dargestelltes Leitungsnetz anschließbar ist.
Bei der in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform ist das Behältnis 6 faltenbalgartig ausgebildet. Dabei weist das faltenbalgartige Behältnis 6 bevorzugt unterschiedliche Wanddicken auf, wobei der Balgenteil 6a bevorzugt dünnwandig und der Deckelteil 6b sowie der Behältnisboden 5 dickwandig ausgebildet sind.
Aufgrund der geometrischen Gestaltung des faltenbalgartigen Behältnisses 6 kann sich dieses bei einer Volumenänderung, d.h. beim Eintreten von Flüssigkeit durch den Anschlussstutzen 10 ohne elastische Verformung in seinem Volumen vergrößern, was zu einer langen Lebensdauer des Behältnisses 6 führt. Um die maximale Ausdehnung des Behältnisses 6 zu begrenzen, ist bevorzugt vorgesehen, dass im Innenraum des Behälters 2 ein umlaufender Anschlag 12 angeordnet ist (2 zeigt den maximal ausgedehnten Zustand des Behältnisses 6 in Anlage am Anschlag 12).
Durch das Gasfüllventil wird in üblicher Weise ein Inertgas, beispielsweise Stickstoff, in den Gasraum 13 des Gefäßes eingefüllt, das Innere des Behältnisses 6 bildet den Flüssigkeitsraum 14.
In 5 und 6 ist eine andere Ausgestaltung des Behältnisses 6 dargestellt, das wiederum einstückig mit dem Behältnisboden 5 ausgebildet ist. Das Behältnis 6 ist hier in axialer Erstreckung gesehen mit Einbuchtungen 6c versehen, derart, dass sich bei Volumenvergrößerung diese Einbuchtungen 6c nach außen wölben können, so dass die Volumenvergrößerung des Behältnisses b praktisch ohne elastische Verformung erfolgt. Querschnittlich gesehen (6) ist das Behältnis 6 bei dieser Variante stern- bzw. blumenblütenartig ausgebildet.
Bei der Ausführungsform nach 7 und 8 ist das Behälnis 6 ebenfalls geometrisch so gestaltet, dass es bei Volumenänderung nicht elastisch verformt wird. Dazu kann das Behältnis 6 etwa im Bereich seiner halben Höhe eine umlaufende Wanddickenverringerung 15 aufweisen, an diesen Bereich schließt sich ein nach innen eingestülpter Bereich 16 an. Bei Volumenvergrößerung durch Eintritt von Flüssigkeit durch den Anschlussstutzen 10 aus dem Leitungsnetz stülpt sich dieser eingestülpte Bereich 16 nach außen.
Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So kann das Behältnis 6 grundsätzlich auch mehrteilig ausgebildet sein, wobei die einzelnen Teile dicht miteinander verbunden sind. Auch müssen nicht alle Teile des Gefäßes 1 aus Kunststoff bestehen, sondern beispielsweise kann der Behälter 2 auch aus Metall bestehen und dgl. mehr.

Claims

Gefäß für ein Leitungsnetz mit einem flaschenförmigen Behälter, dessen Innenraum durch ein Trennelement in einen Flüssigkeits- und Gasraum getrennt ist, wobei der Flüssigkeitsraum über einen Anschlussstutzen (10) an das Leitungsnetz angeschlossen und der Gasraum mit einem unter Druck stehenden Gas gefüllt ist, wobei als Trennelement ein faltbares Behältnis stopfenartig in den Behälter eingesetzt und dicht mit diesem verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das faltbare Behältnis (6) einstückig ausgebildet ist, und dass im Inneren des Behälters (2) ein umlaufender Anschlag (12) zur Begrenzung der Ausdehnung des faltenbalgartigen Behältnisses (6) vorgesehen ist.
Gefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das faltbare Behältnis (6) den Anschlussstutzen (10) aufweist.
Gefäß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (2) und das faltbare Behältnis (6) aus Kunststoff bestehen.
Gefäß nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis (6) in einem Blasformprozess hergestellt ist.
Gefäß nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis (6) faltenbalgartig ausgebildet ist.
Gefäß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis (6) unterschiedliche Wanddicken aufweist, wobei ein Balgenteil (6a) dünnwandig und ein Deckel- und Bodenteil (6b, 5) dickwandig ausgebildet sind.
Gefäß nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis (6) in radialer und/oder axialer Richtung durch geometrische Formgebung ohne elastische Verformung volumenveränderbar ist.