DE19710864A1 - Wärmeausdehnungsvorrichtung für insbesondere Heizungsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Wärmeausdehnungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Vorrichtung ist in der DE 29 05 887 A1 offenbart. Sie umfaßt einen starren, geschlossenen, äußeren Wasserdruckbehälter, der sich aus einem zylindrischen Mittelstück und zwei endseitigen, gewölbten Bodenteilen zusammensetzt, die mit dem Mittelstück ver­ schweißt sind und ein in dem Behälter befindliches, flexibles Aus­ dehnungsgefäß, das mit einem der Bodenteile druckdicht verbunden ist und eine Flüssigkeit, die Temperaturschwankungen unterworfen ist und sich infolgedessen volumenmäßig verändert, aufnimmt. Während der Behälter an seinem einen Ende eine Wasseranschlußarmatur aufweist, die eine ständige Verbindung einerseits zum Innenraum des Behälters und andererseits zu einem flüssigkeitsführenden System, z. B. eine Heizungsanlage, schafft, ist an dem anderen Ende des Behäl­ ters eine Anschlußarmatur zur Einstellung des Gasdruckes in dem Ausdehnungsgefäß vorgesehen. Dehnt sich die Flüssigkeit in dem System aus, bewirkt dies üblicherweise ein volumenmäßiges Zusam­ mendrücken des Ausdehnungsgefäßes, um das starre System vor einem Bruch zu schützen und um den Systemdruck im wesentlichen konstant zu halten. Die gesamte Vorrichtung ruht auf mehreren, an dem Wasserdruckbehälter angeschweißten Füßen. Des weiteren ist das zylindrische Mittelteil des Wasserdruckbehälters mit einem Besichti­ gungsloch versehen, das mit einem Deckel verschlossen ist und durch das hindurch das Innere des Behälters zu Prüfzwecken in Augenschein genommen werden kann.

Diese bekannte Vorrichtung ist verbesserungswürdig. Im Fall eines Defektes des flexiblen Ausdehnungsgefäßes muß entweder die gesam­ te Vorrichtung ausgetauscht und ggf. entsorgt oder ein Endbodenteil des Wasserdruckbehälters ausgebaut und ein neues oder das abge­ trennte Endbodenteil mit neuem Ausdehnungsgefäß wieder an das Mittelstück des Wasserdruckbehälters angeschweißt werden. Dies ist ein zeit- und kostenaufwendiger Reparaturvorgang. Außerdem ist die Vorrichtung nach ihrer Herstellung entsprechend ihrer Baugröße nur für flüssigkeitsführende Anlagen bestimmter Größe verwendbar, weil ein zerstörungsfreier Austausch des Ausdehnungsgefäßes nicht mög­ lich ist. Da des weiteren der Gasdruckbehälter an mehreren Stellen mit speziellen Funktionsbauteilen versehen ist, führt dies zu erhöhten Herstellungskosten der Vorrichtung.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Verbesserung einer Wärme­ ausdehnungsvorrichtung der einleitend angeführten Art dahingehend, daß die Vorrichtung kostengünstig und schnell zu reparieren, ebenso an flüssigkeitsführende Anlagen eines erheblichen Größenbereiches anpaßbar sowie selbst mit verringerten Kosten herstellbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in dem Patentanspruch 1 unter Schutz gestellt.

Eine solche Wärmeausdehnungsvorrichtung ist kostengünstig und schnell zu reparieren. Sollte das innere Ausdehnungsgefäß defekt sein, so braucht der äußere, starre Gasdruckbehälter nicht zerstört zu werden, sondern dessen Deckel wird einfach geöffnet oder demon­ tiert, so daß das Ausdehnungsgefäß sofort gegen ein neues Gefäß ausgewechselt werden kann. Abhängig vom Sicherheitszustand der Deckeleinheit, d. h. des Deckels mit den an ihm montierten Bauteilen wie Armaturen und Ausdehnungsgefäß, kann auch diese Einheit als solche gegen eine neue ausgetauscht werden. Infolge der Anbringung des flexiblen Ausdehnungsgefäßes an dem Deckel kann dieses Gefäß gegen ein kleineres oder größeres ausgewechselt werden, wenn die Vorrichtung an eine kleinere bzw. größere flüssigkeitsführende An­ lage angepaßt werden soll. Eine Zerstörung des äußeren Wasserdruck­ behälters ist hierfür nicht erforderlich. Außerdem kann der Behälter selbst einfacher hergestellt werden, da er nur an einer Stelle eine Durchbrechung benötigt, nämlich die erfindungsgemäße Montageöff­ nung, die mit dem Deckel, der alle erforderlichen Zu- und Ablei­ tungsbauteile einschließlich des Ausdehnungsgefäßes trägt, verschließ­ bar ist. Außerdem dient die Montageöffnung gleichzeitig auch als Revisionsöffnung für das Innere des Wasserdruckbehälters, so daß eine separate Revisionsöffnung entfällt.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vor­ richtung kann das Ausdehnungsgefäß direkt am Deckel oder an einem inneren Stutzen an der zugehörigen Armatur vorzugsweise lösbar an­ geordnet sein. In einem solchen Fall kann das Gefäß allein ausge­ tauscht werden.

In einer weiteren Ausführungsform kann der Deckel mittels einer druckdichten Schraubkonstruktion an dem starren Wasserdruckbehälter befestigt sein, wobei der Deckel beispielsweise einen Schraubstutzen aufweist, mit dem er mit einem Gegenschraubstutzen des Behälters verschraubt ist. Diese Gestaltung ermöglicht ein schnelles Montieren und Demontieren des Deckels einschließlich seiner zusätzlichen Bauteile.

In einer weiteren Ausgestaltung ist an dem Deckel eine Halteein­ richtung zur Montage der Wärmeausdehnungsvorrichtung an einer Wand oder dergleichen befestigt oder die Halteeinrichtung ist alterna­ tiv zwischen dem Deckel und dem Gasdruckbehälter eingeklemmt montiert. Die somit mit dem Deckel zusammenwirkende Halteein­ richtung für die Wandmontage der Wärmeausdehnungsvorrichtung ermöglicht eine einfache Anpassung der Aufhängung der Vorrichtung an die örtlichen Aufstellungsgegebenheiten für die Vorrichtung durch Wahl eines Deckels mit fester Halteeinrichtung oder einklemmbarer Halteeinrichtung, wobei die einklemmbare Halteeinrichtung verständli­ cherweise am schnellsten gegen eine andere austauschbar ist.

Die erfindungsgemäße Wärmeausdehnungsvorrichtung ist vorteilhaft in Warmwasser-Heizungsanlagen einsetzbar. Der Einsatz kommt aber auch infrage bei anderen Anlagen, die ein Ausdehnungen unterliegen­ dens Medium führen, z. B. Trinkwassererwärmungsanlagen und Hydraulikölanlagen.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den anliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 einen Teilschnitt durch den oberen Bereich des Ausfüh­ rungsbeispiels nach Fig. 1.

Gemäß Fig. 1 umfaßt die allgemein mit 1 bezeichnete und beispiels­ weise dargestellte Wärmeausdehnungsvorrichtung einen geschlossen­ wandigen, starren, äußeren Wasserdruckbehälter 2, der sich aus einem zylindrischen Mittelteil 3 und zwei nach außen oder innen gewölbten Endbodenteilen 4 und 5 zusammensetzt, wobei die Endbodenteile mit dem Mittelteil verschweißt sind, und ein in dem Behälter 2 vorgese­ henes flexibles Ausdehnungsgefäß 6, das z. B. Sackform, Beutelform, Schlauchform oder auch jede andere geeignete Form aufweisen kann und vorzugsweise aus dehnbarem Material besteht, z. B. aus Gummi. Als Material für das Gefäß 6 kann aber auch Metallfolie oder ein Verbundwerkstoff ausgewählt werden, wobei das jeweils gewählte Material auch mit einer Verstärkungsfeder (nicht gezeigt) versehen sein kann. Wird beispielsweise eine Metallfolie als Material für das Gefäß 6 gewählt, kann das Gefäß beispielsweise in Form eines Fal­ tenbalges ausgebildet sein. Wichtig ist, daß das Ausdehnungsgefäß 6 für seine Montage in dem Behälter 2 so zusammengelegt werden kann, daß es durch eine endseitige Montageöffnung des Behälters 2 in diesen Behälter eingeführt werden kann, wie noch klar wird.

Vorzugsweise an seinem Oberende, d. h. an seinem Endbodenteil 4, ist der Wasserdruckbehälter mit der erwähnten Montageöffnung 7 ver­ sehen, die mit einem demontierbaren bzw. öffenbaren Deckel 8 ver­ schlossen ist. Der Deckel 8 ist mit zwei Armaturen 9 und 10 ver­ sehen, wobei die eine Armatur 9 mit dem Innenraum des Ausdeh­ nungsgefäßes 6 in Verbindung steht und die andere Armatur 10 eine Verbindung zu dem Innenraum des Behälters 2 schafft. Diese Armatu­ ren dienen zum Füllen und Entleeren des jeweiligen Innenraumes. Insbesondere die Armatur 10 kann auch zum Kontrollieren des Was­ serdruckes des Behälters 2 ausgebildet sein. Während der Innenraum 11 des Membran-Ausdehnungsgefäßes 6 mit einem Gas oder Gasge­ misch gefüllt ist, z. B. mit Stickstoff oder Luft, ist der Innenraum 12 des Druckbehälters 2 mit einer Flüssigkeit gefüllt, die bei angeschlos­ sener Vorrichtung 1 über die Armatur 10 mit der Flüssigkeit der erwähnten Anlage in Verbindung steht. Die Temperaturschwankungen der Flüssigkeit in der Anlage bewirken eine volumenmäßige Ände­ rung der Flüssigkeit, die in üblicher Weise in den Innenraum 12 des Behälters 2 hineinwirkt und dabei ein Zusammendrücken oder Aus­ dehnen des Membrangefäßes 6 bewirkt. Auf diese Weise wird der Flüssigkeitsdruck in der genannten Anlage im wesentlichen konstant gehalten.

Die konstruktive Ausbildung der Vorrichtung 1 im Bereich der Mon­ tageöffnung 7 des starren Behälters 2 ist am besten aus Fig. 2 zu erkennen. Im gezeigten Fall ist der Deckel 8 mittels einer Gewinde­ verbindung mit dem Behälter 2 verbunden. Hierzu ist der Behälter 2 im Bereich seiner Öffnung 7 mit einem Gewindestutzen 13 mit einem Außengewinde 14 versehen, und der Deckel 8 besitzt einen Gewinde­ stutzen 15 mit einem Innengewinde 16, so daß der Deckel 8 mit dem Stutzen 13 verschraubt werden kann. Um einen druckdichten Ab­ schluß zwischen dem Stutzen 13 und dem Deckel 8 zu erzielen, kann ein Dichtungsring 17 zwischen dem Stutzen 13 und dem Deckel 8 vorgesehen sein.

Eine alternative demontierbare Befestigung des Deckels 8 an dem Behälter 2 kann auch durch eine andere Schraubbefestigung erfolgen, indem der Deckel 8 entlang seines Umfangrandbereiches mehrere Durchgangslöcher aufweist, durch welche Schrauben geführt sind, die in entsprechende Gewindelöcher im Endbodenteil 4 des Behälters 2 eingeschraubt sind. Eine andere alternative Befestigung des Deckels an dem Behälter 2 kann durch eine Gelenkkonstruktion vorgesehen sein, z. B. durch eine Scharniergelenkkonstruktion. Diese ist z. B. an einer Umfangstelle des Deckels 8 und an einer zugehörigen Stelle des Endbodenteils 4 vorgesehen, während an der gegenüberliegenden Stelle des Deckels und des Endbodenteils eine Verschlußkonstruktion vorgesehen ist. Diese beiden alternativen Verbindungsmöglichkeiten sind nicht dargestellt, weil sie für den Fachmann ohne weiteres verständlich sind.

Die Armaturen 9 und 10, die beide am Deckel 8 druckdicht befestigt sind, sind je mit einem Ventil 18 bzw. 19 ausgestattet. Mithilfe dieser Ventile ist die Füllung und Entleerung bzw. Kontrollierung der Innenräume 11 und 12 der Vorrichtung 1 besser zu handhaben. Als Ventile können beispielsweise plombierbare Kappenventile vorgesehen sein, die mit plombierbaren Kappen 18a, 19a versehen sind.

Gemäß der Darstellung in Fig. 2 ist die Armatur 9 für das Ausdeh­ nungsgefäß 6 mit einem inneren Stutzen 20 versehen. An diesem Stutzen ist das Ausdehnungsgefäß 6 befestigt, beispielsweise durch Anvulkanisation. Es sind aber auch andere Befestigungsarten möglich. Bei dieser Konstruktion der Armatur 9 und des Gefäßes 6 kann auch so vorgegangen sein, daß die Armatur auswechselbar am Deckel 8 befestigt ist, beispielsweise mittels eines Befestigungsringes 21. In diesem Fall ist es möglich, daß ein defektes Ausdehnungsgefäß 6 allein ausgewechselt werden kann.

In einer alternativen Ausführungsform kann das Ausdehnungsgefäß 6 jedoch auch unmittelbar am Deckel 8 befestigt sein. Die Armatur 9 hat in einem solchen Fall keine Verbindung mit dem Gefäß 6, steht jedoch mit dessen Innenraum 11 in Verbindung.

Die andere Armatur 10 kann ebenfalls lösbar mittels entsprechender Befestigungsringe 22 druckdicht am Deckel 8 befestigt sein und ist somit auf einfache Weise austauschbar.

Die vorstehend beschriebene Ausbildung des Deckels 8, der Armatu­ ren 9 und 10 sowie des Ausdehnungsgefäßes 6 bilden eine Einheit, die im Falle eines Defektes, beispielsweise des Gefäßes 6, oder aus anderen Gründen, z. B. durch Vorsehen eines größeren oder kleineren Gefäßes 6, als Einheit schnell und einfach ausgetauscht werden kann.

In weiterer Fortbildung der Vorrichtung 1 kann eine mit dem Deckel 8 zusammenwirkende Halteeinrichtung 23 vorgesehen sein, um die Vorrichtung an einer Wand 24, einem Gestell oder dergleichen zu befestigen. Die Halteeinrichtung kann mit dem Deckel 8 fest ver­ bunden sein, z. B. durch Verschweißung oder Verschraubung. Des weiteren kann die Halteeinrichtung 23 andererseits direkt an der Wand 24 befestigt werden oder auch an einem Haken 25, der bei­ spielsweise an der Wand 24 befestigt ist, aufgehängt werden. Alterna­ tiv kann auch so vorgegangen sein, daß die Halteeinrichtung 23 den Stutzen 13 des Behälters 2 umgibt und mittels des Deckels 8 am oberen Endbodenteil 4 des Behälters 2 eingeklemmt ist.

Wie es aus Fig. 1 zu erkennen ist, ist die Wärmeausdehnungsvor­ richtung 1 mit einer Außenisolierung 26 versehen, die als Wärme- und Schalldämmung dient und in Fig. 1 gepunktet dargestellt ist. Ein vorteilhaftes Material für die Außenisolierung besteht aus Styropor. Ein weiterer Vorteil dieser Außenisolierung besteht darin, daß sie gleichzeitig als Verpackungsmaterial für den Transport und die Lage­ rung der Vorrichtung 1 dient. Ferner kann die Außenisolierung zu­ sätzlich oder alternativ auch als Aufstellkonstruktion für die Vor­ richtung 1 vorgesehen sein, so daß in einem solchen Fall die Hal­ teeinrichtung 25 entfallen kann.

Claims (10)

1. Wärmeausdehnungsvorrichtung für insbesondere Heizungsanla­ gen, umfassend einen äußeren, starren Behälter mit einer endseitigen Armatur, mittels der die Vorrichtung an eine Anlage mit Temperatur­ schwankungen unterliegender Flüssigkeit anschließbar ist, und ein in diesem Behälter vorgesehenes flexibles Ausdehnungsgefäß, das über eine weitere endseitige Armatur des Behälters mit einem komprimier­ baren Gas füllbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der starre Behälter (2) eine mit einem Deckel (8) verschließbare Montageöffnung (7) aufweist und daß der Deckel mit den beiden Armaturen (9, 10) und mit dem Ausdehnungsgefäß (6) versehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Armatur (9) für das flexible Ausdehnungsgefäß (6) einen inneren Stutzen 20 aufweist, an dem das Ausdehnungsgefäß befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Armatur (10) mit dem flexiblen Ausdehnungsgefäß (6) aus­ wechselbar an dem Deckel (8) befestigt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Armaturen (9, 10) je mit einem Ventil (18, 19) ausge­ stattet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Deckel (8) mittels einer druckdichten Schraub­ konstruktion an dem starren Behälter (2) befestigt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (8) einen Schraubstutzen (15) aufweist, der mit einem Gegen­ stutzen (13) des starren Behälters (2) verschraubt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Deckel (8) mittels einer Gelenk- und einer Verschlußkonstruktion an dem starren Behälter (2) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an dem Deckel (8) eine Halteeinrichtung (23) zur Montage der Vorrichtung (1) an einer Wand (24) oder dergleichen befestigt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen dem Deckel (8) und dem starren Behälter (2) eine Halteeinrichtung (23) zur Montage der Vorrichtung (1) an einer Wand (24) oder dergleichen befestigt ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie mit einer auch Verpackungsfunktion und/oder Aufstellfunktion ausübenden Außenisolierung (26) zur Wärme- und Schalldämmung versehen ist.