DE2151905A1 - Ueberwachungseinrichtung fuer ausdehnungsgefaesse in geschlossenen warmwasser-heizungsanlagen - Google Patents

Description

• tberwachungæeinrichtung für AusdehnungsgefäBe in geschlossenen Warmwasser-Heizungsanlagen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Überwachung der Funktion des Ausdehnungsbehälters in einer geschlossenen Warmwasser-Heizungsanlage. Ein solcher Ausdehnungsbehälter wird dazu verwendet, die im Rohrleitungssystem mit unterschiedlicher Wassertemperatur auftretenden Druckschwankungen aufzunehmen und auszugleichen. Zu diesem Zweck besteht der Ausgleichsbehälter aus einem geschlossenen Metallgefäß, dessen Innenraum durch eine elastische Membrane in zwei voneinander getrennte Kammern unterteilt ist. Während die eine Kammer mit dem in sich geschlossenen Warmwasser-Leitungssystem in Verbindung steht, ist die andere Kammer mit einem gasförmigen Medium, vorzugsweise mit Stickstoff, gefüllt, Aufgrund dessen vermag das sich unter Wärmeeinwirkung der Energiequelle im Rohrleitungssystem ausdehnende Wasser die innerhalb des Ausdehnungsbehälters durch die Membrane getrennte Stickstoffüllung zuss«ernenzudrangen, wogegen sich diese bei absinkender Wassertemperatur wieder ausdehnt, Bei einer derartigen Anlage kaim die mittels der Membrane gegen die Stickstoffüllung abgegrenzte Kammer des Ausdehnungsbehälters nur eine bestimmte Wassermenge aufnehmen. Wird diese überschritten, so kommt es zu einer unzulässigen Dehnung der Membrane und deren Zerstörung0 Dieser Fall kann beispielsweise eintreten, wenn das Gas aus irgendeinem Grunde ins Freie entweicht. Infolge dessen sinkt der statische Innendruck im leitungesystem, was die Anlage automatisch durch die EinsDeisung von Frischwasser in das System auszugleichen sucht Der damit verbundene Druckanstieg führt sodann jedoch aufgrund des fehlenden Gaspolsters im Ausdehnungsbehälter mit Sicherheit zu einer Zerstörung der Membrane und damit zur Gefährdung der Betriebssicherheit der gesamten Anlage. - Da sich diese Vorgänge im Inneren eines Ausdehnungsbehälters bei den vorhandenen Ausführungen von außen nicht erkennen lassen und demzufolge keine Möglichkeit besteht, rechtzeitit einzugreifen und die Heizungsanlage bis zur Behebung des Defektes außer Betrieb zu setzen, macht sich die Erfindung zur Aufgabe, einfacherweise auf dem Wege über eine Kontrolle des zulässigen Maximalhubes der Membrane zu einer wartunsfreien Überwachung der Funktion des Ausdehnungsbehälters zu gelangen, um die Anlage bei Entweichen der Stickstoffüllung rechtzeitig abschalten zu können.
• Zur Losung dieser Aufgabe bedient sich die Erfindung einer elektro-mechanischen Öberwachungseinrichtung in Form eines in die @andung des Ausdehnungsbehälters gasdicht eingesetzten Gehäuses, in welchem eine gegen die Kraft einer Druckfeder durch die elastische Membrane verstellbare Spindel vermittels einer von Hand zu b betätigenden Haftmagnetkupplung auf eine elektrische Schalteinrichtung einwirkt. Auf diese Weise kann mit Hilfe der Membrane von einer bestimmten Stelle der Behälterwandung aus dem geschlossenen Gasraum Iinch außen hin ein Schaltbefehl vermittelt werden, welcher dem kritischen Zustand der Gasfüllung des Ausdehnungsbehälters Rechnung trägt.
• In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung wird die verstellbare Spindel als Betätigungselement der auf magnetischea Wege nach außen wirkenden Kupplung in einem gasdicht mit den Behälterinneren in Verbindung stehenden Hohlzylinder des Gehäuses aus nicht-magnetischem Werkstoff beweglich geführt und reicht mit ihren Betätigungsende innerhalb der Behälterwandung in den Angriffsbereich der Membrane. Am gegenübergelegenen Ende ist die verstellbare Spindel mit einem in axialer Richtung polarisierten Stabmagneten versehen, dessen Feld durch die Wandung des Hohlzylinders reicht. Aufgrund dessen wird ein als Leiter für den magnetischen Fluß von außen an den Zylinder anklappbarer Anker aus Weicheisen oder Magnetwerkstoff@je nach Lage des Spindelmagneten mehr oder weniger angezogen oder sogar abgestoßen0 Dabei dient der Klappanker einer Weiterbildung der Erfindung gemäß zur Betätigung der elektrischen Schalteinrichtung0 Diese besteht beispielsweise aus einem Mikroschalter, dessen Betätigungs stift von dem Klappanker der Magnetkupplung beaufschlagt und wieder freigegeben werden kanno Zu diesem Zweck läßt sich der vom Schalter selbst oder durch Federkraft in der geöffneten Stellung gehaltene Klappanker durch Betätigung eines Druckknopfes von Hand gegen den Hohlzylinder des Gehäuses schwenken und dabei je nach Lage des von der Membrane gesteuerten Spindelmagneten an der Zylinderwandung halten oder nach Freigabe des Druckknopfes wieder in die geöffnete Stellung abfallen, wobei der zusätzlich mit einem Magnetteil versehene Klappanker sicherheitshalber noch an einem Weicheisenteil des Druckknopf s gehalten wird0 Bei diesen Vorgängen betätigt der Klappanker den elektrischen Schalter und bewirkt damit die zur Uberwachung und zur Sicherung der Heizungsanlage vorgesehenen Schaltvorgange. In dieser Beziehung kann der Schalter beispielsweise als Umschalter ausgebildet sein, dessen Ruhekontakt im Betriebsstromkreis der Heizungsanlage liegt, während dessen Arbeitskontakt den Signalstromkreis an Spannung legt. Aufgrund dessen verlliuft der Betrieb der Warmwasser-Heizungsanlage ganz normal, solange der Druck im Rohrleitungssystem dem Innendruck im Gasraum des Ausgleichsbehalters entspricht. Erst wenn sich der Ausgleichsbehälter infolge abnehmender Gasmenge über das Normalmaß hinaus mit Wasser füllt und die Membrane sich im Bereich der Überwachungseinrichtung gegen die Behälterwandung und das gegebenenfalls in einem Eintauchstutzen des Gehauses befindliche Betätigungsende der Spindel preßt, betätigt diese die elektrische Schalteinrichtung, welche ihrerseits den Betriebsstromkreis abschaltet und den Signalstromkreis für ein optisches und/oder ein akustisches Element einschaltet. Dieser Zustand läßt sich erst durch Betätigen des Druckknopfes wieder aufheben, wenn sich der Innendruck in beiden Kammern des Ausdehnungsbehälters normalisiert hat; vorher bleibt die Betätigung des Druckknopfes ohne Wirkung, da sich der Klappanker der Schalteinrichtung wegen der Stellung des Stabmagneten an der Spindel nicht in Einschaltetellung zu halten vermag.
• In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Uberwachungseinrichtung für die Gasfüllung eines Ausdehnungsbehälters dargestellt. Dabei stellt Fig.1 einen Schnitt durch die Einrichtung in der Überwachungsphase dar, während Fig02 dieselbe in defektbedingter Alarmphase zeigt0 Wie aus beiden Figuren ersichtlich, befindet sich die erfindungsgemäße Uberwachungseinrichtung innerhalb eines gasdicht in die Wandung 1 des Ausdehnungsbehälters eingesetzten Gehäuses 3 aus nicht-magnetischem Material. Die Sinrichtung selbst besteht aus einer durch die elastische Membrane 2 gegen die Kraft einer Druckfeder 4 verstellbaren Spindel 5, deren Magnetansatz 6 den Magneten 8 des Klappankers 7 einer seitlich angesetzten Schalteinrichtung 9 je nach Ausdehnung der Membrane 2 anzuziehen oder abzustoßen vermag. Zur Kontrolle dieses Vorgangs ist am Gehäuse 3 ein Druckknopf 11 vorgesehen, welcher bei Betätigung von Hand den Klappanker 7 mit seinem l':iagnetteil .8 gegen die Gehäuseführung der verstellbaren Spindel 5 schwenkt und danach selbst unter Wirkung einer Rüc.kstellfeder 12 wieder in die Ausgangsstellung zurückkehrt. Wenn sich bei diesem Vorgang gemäß der Darstellung in Fig.1 der Zeichnung die Gasfüllung des Ausdehnungsbehalters in ordnungsgemäßem Zustand befindet und die Membrane 2 demgemäß nicht gegen die Wandung 1 gepreßt wird, stehen sich die beiden Nagnetteile 6 und 8 der Einrichtung mit entgegengesetzten Polen gegenüber. infolge dessen haftet der Magnet 8 des Klappankers 7 an der Gehäuseführung der Spindel 7 und betätigt dabei über den Stift 10 die elektrische Schalteinrichtung 9, deren Arbeitskontakt in nicht dargestellter Weise den Betriebsstromkreis der Heizungsanlage schließt, Entweicht die Gasfüllung, so preßt das aus dem Rohrleitungesystem in den Ausdehnungsbehälter eindringende Wasser die elastische Membrane 2 vor dem Überschreiten der zulässigen Ausdehnungsgrenze an einer bestimmten Stelle gegen die Behälterwandung 1 und verstellt dabei der Darstellung in Fig.2 gemäß die durch eine Öffnun, in der Wandung 1 zugängige Spindel 5 in axialer Richtung.
• Bei diesem Vorgang verlagert sich auch der Magnetansatz 6 der Spindel 5 und gelant dabei mit gleichnamiger Polarität in den Bereich des am Klappanker 7 befestigten Magneten 8, so daß dieser abgestoßen wird und demzufolge den Betätigungsstift 10 der elektrischen Schalteinrichtung 9 freigibt Aufgrund dessen schaltet diese um, d.h. sie unterbricht den Betriebsstromkreis der Heizungsanlage und setzt diese sicherheitshalber still, wogegen zur gleichen Leit deren Ausfall durch ein optisches Signal 13 lage zeigt, bzw. durch einen Su@mer oder eine Hupe akustisch signalisiert wird. Solange dieser Zustand, d.h. der Defekt des Druclausdehnungsbehälters nicht beseitigt wird, l?3ßt sich die Schalter einrichtung 10 bei Betätigen des Druckknopfes 11 nicht mehr einschalten und damit die Heizungsanlage mit Sicherheit erst dann wieder in Betrieb nehmen, wenn die Membrane 2 durch Erneuerung der Gasfüllung wieder in ihre vorschriftsmäßige Lage gelangt0 6 Ansprüche, 2 Figuren.

Claims (6)

Ansprüche

1. Überwachungseinrichtung für die durch eine elastische Membrane begrenzte Gasfüllung des Druckausdehnungsbehälters in geschlossenen Warmwasser-Heizungsanlagen, gekennzeichnet durch ein in die Behälterwandung (1) eingesetztes Gehäuse (3), in welchem eine gegen die Kraft einer Druckfeder (4) seitens der Membrane (2) verstellbare Spindel (5) vermittels einer von Hand zu betätigenden Haftmagnetanordnung mit einer elektrischen Schalteinrichtung (9) koppelbar ausgebildet istO 2.

Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (5) in einem gasdicht mit dem Behälter in Verbindung stehenden Hohlzylinder des Gehäuses (3) aus nicht-megnetischem Werkstoff verstellbar geführt ist und mit ihrem Betä.tigung.sende durch die Behälterwandung (1) in den Angriffsbereich der Membrane (2) hineinreicht0 3.

Überwachungseinrichtung nach den Ansprüchen 1- und 2, dadurch gekennzeichnet, dal die Haftmagnetanordnung aus einem mittels der Spindel (5) in Polarisationsrichtung axial verstellbaren Stabmagneten (6) im Zusammenwirken mit einem am Klappanker (7).

der Schalteinrichtung (9) vorgesehenen Weicheisen- oder Magnetteil (8) besteht0 40 Überwachungseinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Klappanker (7) der Schalteinrichtung (9) durch einen mit Rückstellfeder (12) versehenen Druckknopf (11) mit seinem Weicheisen- oder Magnetteil (8) gegen die Wandung des Führungszylinders für die Spindel (5) verschwenkbar ausgebildet ist,

5. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch geeennzeichnest, daß die Schalteinrichtung (9) aus einem Umschalter besteht, dessen Ruhekontakt im Betriebsstromkreis der Heizungsanlage und dessen Arbeitskontakt im Signalstromkreis der Überwachungseinrichtung angeordnet ist0

6. Übe@wachungseinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalstromkreis ein optisches Signal (13) und/oder ein akustisches Signal enthält, L e e r s e i t e