DE1906194U

DE1906194U - Druckausgleichbehaelter fuer warmwasserheizungen.

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Publication number: DE1906194U
Application number: DEA19426U
Authority: DE
Original assignee: ATROL ARMATUREN GES MIT BESCHR
Current assignee: ATROL ARMATUREN GES MIT BESCHR
Priority date: 1963-01-18
Filing date: 1963-01-18
Publication date: 1964-12-10

Description

Abschrift

PATENTANWALT D I P L.-I N G. H. B. KAHLER

KREFELD, LEYENTALSTRASSE 23 _tanwalt otlng. W. Stark

POSTSCHECK-KTO. ESSEN 4055 PaWnWnWiU u· 3

DATUM: 17.1=1963

I/Me . meine Akte: 62 J28 a

ATOO Gesellschaft mit beschränkter Haftung, Heizungs- und Bohrzubehör, Düsseldorf, Ulmenstraße 15

Druckausgleichbehälter für Warmwasserheizungen

Die Neuerung betrifft einen Druckausgleichbehälter für Aarmwasserheizungen, der neuerungsgemäß gleichzeitig die Funktion eines selbsttätigen .Reglers für den Frischwasserzulauf zur Heizung auszuüben vermag. Die üblichen Druckausgleichbehälter sind so ausgebildet und angeordnet, daß sich unmittelbar oberhalb ihres Wasserraumes, der mit dem .Rohrsystem der Heizung in offener Verbindung steht, ein gasgefüllter .Raum befindet, der durch Anschluß an die Außenluft oder auch an eine Druckgasquelle unter regelbarem Innendruck steht« Bei solchen Behältern kommt das Umlaufwasser der Heizung ständig mit der Luft in Berührung, die den Gasraum des Behälters anfüllt. Dementsprechend absorbiert das Umlaufwasser so viel Luft, bis der von der wassertemperatur abhängige Teildruck der im Wasser befindlichen Luft dem im Gasraum des üusgleichbehälters herrschenden Innendruck gleichkommt, wenn nun die Temperatur des Umlaufwassers beispielsweise bei Drosselung der Heizung nennenswert absinkt, wird eine entsprechend große Menge der absorbierten Luft frei, die sich dann in unkontrollierbarer Weise an irgendeiner Stelle des Rohrsystems der Heizung, wcmnter im Sinne der Neuerung stets auch die daran angeschlossenen Heizkörper zu verstehen sind, sammelt und den wasserumlauf beeinträchtigen kann. Das macht sich besonders bei den sogenannten Schwerkraftheizungen bemerkbar, also bei Warmwasserheizungen, die nach dem Thermosiphon-Prinzip arbeiten»

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Um im Druckausgleichbehälter die Absorption von Luft durch, das Umlaufwasser der Heizung zu verhüten, besteht dieser Behälter nach einem bekannten früheren Vorschlage des Er- finders aus zwei durch eine biegsame Membrane flüssigkeitstind gasdicht von einander getrennten Kammern. Dabei steht die eine als Wasserraum dienende Kammer in üblicher Weise . in offener Verbindung mit dem Rohrsystem der Heizung, wäh- . rend die andere Kammer (Gasraum) mit einem unter regelbarem Druck stehenden gasförmigen Medium zu füllen ist. Fach .Einfüllen einer "berechenbaren Menge von Druckgas öder auch von Trockeneis in die letztgenannte Kammer, die dann gasdicht verschlossen wird, kann man in dieser Kammer den-. Jeweils gewünschten Innendruck erzeugen. Ein.solcher Behälter kann zwar die erheblichen Druckschwankungen ausgleichen, die . beim Drosseln oder völligen Abstellen und späteren -Verstärken bzw. Wiederansteilen der Heizung-entstehen,, für. die: Regelung des Frischwasserzulaufes zur Beizung ist aber eine besondere Einrichtung erforderlich..

Hier setzt die Neuerung ein. Sie hat' sich zur Aufgabe ge- -. stellt_r den vorerwähnten, aus zwei flüssigkeits- und.gas--_ dicht-ivon einander getrennten Kammern bestehenden Druckausgleichbehälter in einfacher und betriebssicherer Weise zur selbsttätigen Regelung des Frischwasserzulaufes zu ...der Warmwasserheizung zu benutzen. Zur Lösung dieser Aufgäbe ist neuerungsgemäß der Wasserraum des Behälters über ein-"....,, federbelastetes Füllventil in Abhängigkeit, von einer ent-, sprechenden' Durchbiegung der Membrane, die bei einer Druckverminderung im. Ifass er raum gegenüber dem vorgegebenen In— , nendruck des Gasraumes in Richtung auf den Wasserraum her- v. vorgerufen wird, gegen die Einwirkung der Ventilfeder selbsttätig zu öffnen. Durch das offenstehende Füllventil; strömt so viel Frischwasser in das Rohrsystem der Heizung ein, bis sich in diesem an der Ansehlußstell^äes Druckausgleichbehälters der gleiche Innendruck einstellt wie im Gasraum des Behälters. Dann hört die vorgenannte Durch-

"biegung der Membrane und damit ihre Einwirkung auf das Füllventil auf. Es schließt sich selbsttätig unter der Einwirkung seiner Ventilfeder und sperrt dadurch die Frischwasserleitung vom Rohrsystem der Heizung ab, das somit im Normalbetrieb der Heizung ein geschlossenes System bildet.

Zweckmäßig dient als weiterer Wasserraum das Druckausgleichbehälters ein Ventilgehäuse, das mit der erstgenannten Kammer des Behälters in ständiger Verbindung steht und einerseits an das Rohrsystem der Heizung, andererseits an die Frischwasserleitung anschließbar ist. Zwischen diesen beiden Anschlüssen befindet sich ein federbelasteter Ventilkörper, der in Schließstellung diese Anschlüsse gegeneinander absperrt. Zwischen dem Ventilkörper und der ersten Kammer des Behälters ist ein im Ventilgehäuse verschiebbar gelagerter und zentral in diese Kammer hineinragender Stößel vorgesehen, der bei einem entsprechenden von der Membrane auf ihn ausgeübten Gegendruck den Ventilkörper gegen die Einwirkung der Ventilfeder vom Ventilsitz abzuheben und dadurch das Füllventil zu öffnen vermag. Sobald der Gegendruck der Membrane entsprechend nachläßt, wenn sich nämlich durch Zulauf von Frischwasser der Innendruck im Rohrsystem dem Innenraum im Gasraum des Behälters angeglichen hat, drückt die Ventilfeder den beweglichen Ventilkörper auf seinen Sitz und den vorgenannten Stößel in Ausgangsstellung zurück.

der Anschlußstelle der Frischwasserleitung kann in dem Ventilgehäuse ein Rückschlagventil vorgesehen sein, das vorzugsweise von Hand in Schließstellung verrieglbar oder unter Lösen der Verriegelung auf eine wählbare Belastung einstellbar ist. Wenn die Warmwasserheizung für längere Zeit außer Betrieb genommen werden soll, braucht man nur das Rückschlagventil in Schließstellung zu verriegeln und kann dadurch zuverlässig die Heizung von der Frischwasserleitung absperren. Die zweckmäßigste Belastung des Rückschlagventils richtet sich in der Regel danach, ob die

Warmwasserheizung längere Zeit mit konstanter Leistung durchlaufen kann oder häufig, z.B. in den Nachtstunden gedrosselt und danach wieder auf Volleistung gebracht werden muß. Auf jeden Fall gewährleistet das Rückschlagventil, daß aus dem Rohrsystem der Heizung kein Wasser in die Brischwasserleitung zurückfließen kann, auch wenn diese Leitung beispielsweise infolge eines Rohrbruches drucklos werden und leerlaufen sollte. Zur Verriegelung des Rückschlagventils kann man in üblicher Weise eine von Hand verstellbare Schraubspindel benutzen, die das Ventil bei entsprechender Drehung von Hand fest gegen seinen Sitz drückt. Die Schraubenspindel kann gegebenenfalls so ausgebildet sein, daß sie durch entsprechende Verstellung die Feder des Rückschlagventils auf wählbare Vorspannung bringt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Neuerung veranschaulicht und zwar zeigt

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht eines Druckausgleichbehälters mit Anschlüssen an das Rohrsystem einer Warmwasserheizung und eine Srischwasserleitung, sowie in vergrößertem Maßstab

Fig. 2 einen senkrechten Längsschnitt durch den Oberteil des Druckausgleichbehälters.

Ein kesselartiger, im ganzen mit 1 bezeichneter Behälter besteht aus einem Oberteil 2 mit gewölbter Decke 3 und einem Unterteil 4 mit gewölbtem Boden' 5· Der Oberteil 2 enthält eine umlaufende Sicke 6 und einen entsprechend eingekehlten Spannring 7? zwischen denen eine biegsame Membrane 8 mit ihrem Unterrand 8a eingeklemmt ist. Der Unterteil 4 ist, nachdem man die Membrane 8 in der vorbeschriebenen Weise am Oberteil 2 befestigt hat, auf dessen eingezogenen Unterrand 2a aufzuschieben und kann dann beispielsweise durch eine Schweiß naht 9 gasdicht mit dem Oberteil 2 verbunden werden.

Ein absperrbarer Stutzen 10 am Behälterboden 5 dient zum Einfüllen von Druckgas oder von Trockeneis, das durch Verdampfen

ein Druckgas erzeugt, so daß man den zwischen dem Stutzen 10 und der Membrane 8 befindlichen Gasraum 11 des Behälters 1 unter einen berechenbaren Innendruck setzen kann. Die gewölbte Behälterdecke 3 trägt einen zentralen Anschlußstutzen 12 mit Außengewinde, auf den ein im ganzen mit 13 bezeichnetes Zwischenstück mit einer Bodenmuffe 14 flüssigkeitsdicht aufgeschraubt ist. Die zwischen dem Stutzen 12 und der Membrane 8 freibleibende Kammer 15 stellt den Wasserraum des Behälters 1 dar, der über das Zwischenstück 13 in der nachstehend beschriebenen Weise ständig in offener Verbindung mit dem Rohrsystem 16 einer Warmwasserheizung steht.

Das Zwischenstück 13 bildet ein Gehäuse 17 für ein Füllventil 18 und ein Rückschlagventil 19 und ist neben der Bodenmuffe 14 mit zwei weiteren Anschlußstutzen 20 und 21 versehen. Mit Hilfe des Stutzens 20 ist ein Hohlraum 22, in dem sich das Rückschlagventil 19 befindet, an eine zur Zufuhr von Frischwasser dienende Druckleitung 23 und mit Hilfe des Stutzens 21 ein weiterer Hohlraum 24 des Gehäuses 17 an das Rohrsystem 16 anzuschließen. Die beiden Hohlräume 22 und 24 stehen über das Füllventil 18 in absperrbarer Verbindung miteinander und bilden einen weiteren Wasserraum des Behälters 1, wobei der Hohlraum 24 unabhängig von der Offen- oder Schließstellung des Ventils 18 ständig mit dem durch die Kammer I5 des Behälters 1 gebildeten Wasserraum und dem Rohrsystem 16 der Heizung verbunden ist. Im Stutzen 20 des Gehäuses 17 befindet sich ein Kegelsieb 25? in dem etwa von dem Frischwasser mitgeführte Fremdkörper vor einem Eindringen in das Innere des Gehäuses 17 zurückgehalten werden.

Der bewegliche Ventilkörper 26 des Füllventils 18 führt sich in einem Einsatzstück 27 des Gehäuses 17 und stützt sich nach unten auf einen kolbenartigen Stößel 28 ab. Der im Gehäuse 17 und im Anschlußstutzen 12 der Kammer 15 verschiebbar gelagerte Stößel 28 ragt mit seinem unteren Ende, das eine Druckplatte 29 trägt, zentral in die Behälterkam-

mer 15 hinein. Bei einer entsprechenden Aufwölbung der Membrane 8 nach oben, also einer Durchbiegung dieser Membrane in Richtung auf den Wasserraum 15 hin, wird der Stößel 28 über seine Bodenplatte 29 nach oben gedruckt und hebt dementsprechend den Ventilkörper 26 von seinem Ventilsitz 30 im Einsatzstück 27 gegen die Einwirkung einer Ventilfeder 31 ab. Der Stößel 28 ist in seinem kolbenartigen Teil mit Längsnuten 28a versehen, welche die offene Verbindung der Kammer 15 mit dem Hohlraum 24 des Gehäuses 17 sichern.

Eine als Ventilkörper des Rückschlagventils 19 dienende Kugel 32 wird normalerweise durch eine Feder 34-. auf ihren Ventilsitz 33 gehalten und sperrt in dieser Lage den Hohlraum 22 gegen den Frischwasserstutzen 20 ab. Eine mit einem Handrad 35 versehene und in einem Gewindeloch 36 des Gehäuses 17 drehbar gelagerte Schraubspindel 37 läßt sich von Hand so weit einschrauben, daß ihr freies Ende sich auf die Ventilkugel 32 aufsetzt und diese fest auf ihren Ventilsitz drückt, womit das Ventil I9 in Schließstellung verriegelt ist. Durch entsprechendes Zurückdrehen der Spindel 37 von Hand wird die Verriegelung gelöst und das Ventil I9 arbeitet dann wieder wie ein übliches federbelastetes Rückschlagventil.

In Fig. 2 ist das Rückschlagventil 19 der Anschaulichkeit halber in Parallellage zu dem Füllventil 18 gezeichnet. Zweckmäßiger ist es jedoch, das Ventil 19 im rechten Ti/inkel zu dem Füllventil 18 anzuordnen, weil sich dadurch eine gedrängtere Bauart des Zwischenstückes 13 und eine bessere Zugänglichkeit des Handrades 35 ergibt. Fig. 1 läßt die letztgenannte Anordnung des Rückschlagventils 19 an. der Lage des Handrades 35 erkennen.

Fach dem Anschluß des Behälters 1 über das Zwischenstück 13 an die Frischwasserleitung 23 und das Rohrsystem 16 der Warmwasserheizung wölbt sich die Membrane 8_r da in der Behälterkammer 15 noch kein Innendruck herrscht, unter der

Einwirkung des im Gasraum 11 des Behälters vorhandenen Druck gases ganz nach oben hin durch. Dabei öffnet die Membrane in der vorbeschriebenen Weise das Füllventil 18. Wenn man nun die Verriegelung des Rückschlagventils 19 von Hand löst, öffnet sich auch dieses Ventil unter der Druckeinwirkung des im Stutzen 20 befindlichen Frischwassers selbsttätig. Es strömt nunmehr so lange Frischwasser in die Warmwasserheizung ein, bis sich in den Wasserräumen 15 und 22 ein gewisser Überdruck einstellt. Sobald die Membrane 8 unter dem Einfluß des in Kammer 15 herrschenden Innendruckes sich, nach unten einzuwölben beginnt, verringert sich ihr Druck auf den Stößel 28 des Füllventils 18. Wenn dann die Gegenkraft der Ventilfeder 31 den Membranendruck übersteigt, schließt sich das Füllventil Ί8 selbsttätig. Nunmehr ergibt sich im Wasserraum 22 Druckausgleich auf beiden Seiten des Ventils 19? so daß dessen Feder 34 <iie Ventilkugel 32 wieder auf ihren Sitz 33 drückt und damit auch das Ventil 19 selbsttätig geschlossen wird.

Der Behälter wirkt, so lange der Zulauf von Frischwasser in den Hohlraum 24 des Gehäuses 17 abgesperrt ist, als einfacher Druckausgleichbehälter. Je nach dem wechselnden Innendruck des Rohrsystems 16 an der Anschlußstelle des Behälters 1 bzw. des Zwischenstückes 15 biegt öich die Membrane 8 entsprechend mehr nach oben oder nach unten durch, bis die beiden Kammern 11 und 15 des Behälters 1 wieder gleichen Innendruck aufweisen. Hur wenn der Innendruck im Hohlraum 24 und damit auch in der Kammer 15 so weit absinkt, daß die Membrane 8 das Füllventil 18 öffnet, kann erneut in der vorbeschriebenen Weise Frischwasser dem Bohrsystem 16 der Heizung zufließen. Nach hinreichendem Auffüllen des Eohrsystems 16 kommt es dann zum selbsttätigen Schließen der Ventile 18 und 19) womit der Frischwasserzufluß abgesperrt wird.

Claims

RA.757 891*28.10.64 _./_, - Q- /J, I Schutz ansprüche;

1. Druckausgleichbehälter für Warmwasserheizungen mit zwei durch eine biegsame Membrane flüssigkeits- und gasdicht von einander getrennten Kammern, von denen die erste Kammer in offene Verbindung mit dem Rohrsystem einer Warmwasserheizung: zu bringen und die zweite Kammer (Gasraum) mit einem unter regelbarem Druck stehenden gasförmigen Medium zu füllen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserraum (15) <iss Behälters (1) über ein federbelastetes Füllventil (18) an eine Frischwasserzuleitung (23) anschließbar und das Füllventil in Abhängigkeit von einer entsprechenden Durchbiegung der Membrane (8), die bei einer Druckverminderung im Wasserraum gegenüber dem Innendruck des Gasraumes (11) in Richtung auf den Wasserraum hervorgerufen wird, gegen die Einwirkung der Ventilfeder (31) selbsttätig zu öffnen ist.

2. Durchausgleichbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als weiterer Wasserraum (22, 24) ein Ventilgehäuse (1?) dient, das mit der ersten Kammer (15) des Behälters (1) in ständiger Verbindung steht sowie einerseits an das Rohrsystem (16) der Heizung, andererseits an die Frischwasserleitung (23) anschließbar ist und einen federbelasteten Ventilkörper (26) enthält, der in Schließstellung die vorgenannten Anschlüsse (20,

21) gegeneinander absperrt und durch einen im Ventilgehäuse verschiebbar gelagerten in die erste Kammer zentral hineinragenden Stößel (28) gegen die Einwirkung der Ventilfeder (31) bei einem entsprechenden von der Membrane (8) auf den Stößel ausgeübten Gegendruck von seinem Ventilsitz (30) abzuheben ist.

3. Druckausgleichbehälter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ventilgehäuse (17( an der Anschlußstelle (20) der Frischwasserleitung (23) ein von Hand in Schließstellung verriegelbares und unter Lösen der Verriegelung auf wählbare Belastung einstellbares Rückschlagventil (19) vorgesehen ist.