DE8328951U1

DE8328951U1 - Expansion tank

Info

Publication number: DE8328951U1
Application number: DE19838328951
Authority: DE
Original assignee: Winkelmann and Pannhoff GmbH
Current assignee: Winkelmann and Pannhoff GmbH
Priority date: 1983-10-07
Filing date: 1983-10-07
Publication date: 1987-01-15

Description

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"Ausdehnungsgefäß""Expansion tank"

Die Erfindung betrifft ein Ausdehnungsgefäß zur Aufnahme eines Speichervolumens bei pumpenbetätigten Frischwasseranlagen oder zur Aufnahme von temperaturbedinqten volumen-Mnderungen in einem geschlossenen Flüssigkeitssystem, mit einem festen Gehäuse und zwischen zwei separaten Flüssigr keitsansehlUssen des Gehäuses angeordnetem, flüssigkeitsThe invention relates to an expansion vessel for accommodating a storage volume in pump-operated fresh water systems or for accommodating temperature-related volume changes in a closed liquid system, with a fixed housing and between two separate liquid r ity connections of the housing, liquid

gefülltem, bei Aufnahme des Speichervolumens nach außen dehnbarem Glied.filled member that can expand outwards when the storage volume is taken up.

Bei einem bekannten Ausdehnungsgefäß dieser Art (DE-GM 82 03 569) besteht das dehnbare Glied aus einer sackförmigen Membran, innerhalb welcher ein als Abgabeleitung dienendes RohrstuGk angeordnet ist, wobei zwischen diesem Rohrstück und dem Innenraum der sackförmigen Membran wenigstens ein Überströmkanal ausgebildet ist. Aufgrund dieser Ausbildung erfolgt während des Abzapfens einer Flüssigkeitsmenge immer eine gewisse Durchströmung des Gefäßes, womit einer insbesondere bei Frischwasserversorgun^sanlagen unerwünschten Bakterienbildung entgegengewirkt wird. Bei dem bekannten Gefäß, bei dem zwischen dem festen Gehäuse und der sackförmigen Membran ein über dem Atmosphärendruck liegender Vordruck eingestellt ist, hat es sich nun gezeigt,daß durch diesen Vordruck Teilbereiche der formlabilen sackförmigen Membran miteinander bzw. mit dem im Inneren der sackförmigen Membran angeordneten Rohrstück inIn a known expansion vessel of this type (DE-GM 82 03 569), the expandable element consists of a sack-shaped membrane, within which a pipe section serving as a discharge line is arranged, with at least one overflow channel being formed between this pipe section and the interior of the sack-shaped membrane. Due to this design, a certain amount of flow always takes place through the vessel when a quantity of liquid is drawn off, which counteracts the undesirable formation of bacteria, particularly in fresh water supply systems. In the known vessel, in which a pre-pressure above atmospheric pressure is set between the solid housing and the sack-shaped membrane, it has now been shown that this pre-pressure causes parts of the shape-stable sack-shaped membrane to bond with one another or with the pipe section arranged inside the sack-shaped membrane.

Kontakt kommen können, so daß sich in diesen Kontaktbereichen leicht doch noch die unerwünschten Bakterienbildungen ergeben können &igr; insbesondere, wenn Teilbereiche der sackförmigen Membran vom übrigen Innenvolumen derselben «bgerennte Teilvolumen bilden, die dann nieht mehr durchströmt werden.Contact can occur, so that undesirable bacteria formation can easily occur in these contact areas - especially if parts of the sack-shaped membrane form separate sub-volumes from the rest of the internal volume of the same, which are then no longer flowed through.

f- Ähnliche Verhältnisse herrschen bei einem anderen offen*f- Similar conditions exist in another open*

kundig vorbenutzten Gefäß, bei dem ein stabiles, mit Durchtrittsöffnungen versehenes, zur Lagefixierung der be id se itigen Anschlüsse dienendes Kunststoffrohr von einem stärken Gummi-Zylinder umgeben ist, derart, daß das Ausgleichsbzw. Spei char vo lumen unter entsprechendem radialen Aufweiten des Gummi-zylinders in den Zwischenraum zwischen diesem und dem inneren Kunststoffrohr eintreten kann. Die Gefahr von Bakterienbildung besteht hier nämlich dadurch, daß sich zwi-schen zentrischem Kunststoffrohr und Gummi- * Zylinder nicht durchströmte sogenannte tote Ecken bildenA vessel that has been used in a professional manner, in which a stable plastic pipe with openings for fixing the position of the connections on both sides is surrounded by a strong rubber cylinder, in such a way that the compensating or storage volume can enter the space between the rubber cylinder and the inner plastic pipe by expanding radially accordingly. The risk of bacteria forming here is that so-called dead corners through which no flow occurs form between the central plastic pipe and the rubber cylinder.

wenn das Kunststoffrohr und der Gummi-Zylinder zur Anlage miteinander kommen.when the plastic pipe and the rubber cylinder come into contact with each other.

Zwar ist auch noch ein weiteres Ausdehnungsgefäß bekannt (DE-GM 74 17 124), bei dem das als schlauchförmiger Hohlkörper ausgebildete flüssigkeitsgefüllte dehnbare Glied von inneren Stützelementen frei und gegenüber Beanspruchungen bei maximalem Betriebszustand durch Ausdehnung in Richtung auf die Behälterinnenwand durch ein den schlauch-There is also another expansion vessel known (DE-GM 74 17 124) in which the liquid-filled expandable member, designed as a tubular hollow body, is free of internal support elements and is protected against stresses at maximum operating conditions by expanding in the direction of the inner wall of the vessel by a

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förmiqen Hohlkörper außen umgebendes gelochtes Stützrohr gesichert ist. Dabei ist aber der den schlauchförmigen Hohlkörper und das gelochte Stutzrohr umgebende Behälterinnenraum mit einem Druckgas, z.B. Stickstoff, mit einem dem jeweiligen Verwendungszweck angepaßten Überdruck gefüllt. Nimmt nun bei diesem Gefäß der Flüssigkeitsdruck innerhalb des schlauchförmigen Hohlkörpers, 2.B. beim Abkühlen einer Heizungsanlage» entsprechend ab, so kann das im umgebenden Behälterraum befindliche Druckgas den schlauchförmigen Hohlkörper so weit zusammendrücken, daß sieh Kontaktzonen der Innenflächen des schlauchförmigen Hohlkörpers mit zwischenliegenden stagnierenden Wasserbe« reichen bilden, so daß es auch bei diesem Gefäß zu unerwünschten Bakterienbildungen in den vorerwähnten Kontaktzonen kommen kann,shaped hollow body is secured by a perforated support tube on the outside. However, the interior of the container surrounding the tubular hollow body and the perforated support tube is filled with a pressurized gas, e.g. nitrogen, with an overpressure adapted to the respective intended use. If the liquid pressure within the tubular hollow body in this container decreases accordingly, e.g. when a heating system cools down, the pressurized gas in the surrounding container space can compress the tubular hollow body to such an extent that contact zones are formed between the inner surfaces of the tubular hollow body and stagnant water areas in between, so that undesirable bacteria formation can also occur in the aforementioned contact zones in this container.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, welche Bakterienbildungen durch Inkontaktkommen von Teilbereichen des dehnbaren Gliedes miteinander oder mit inneren Einbauten vollständig ausschließt.The object of the invention is to create a solution which completely excludes the formation of bacteria caused by parts of the expandable member coming into contact with each other or with internal components.

Bei einem Ausdehnungsgefäß der eingangs bezeichneten Art. wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das dehnbare Glied im drucklosen Ausgangszustand als formbeständiger, von inneren Stützelementen freier Gummi-zylinder ausgebildet ist und daß der Innenraum zwischen dem festen Gehäuse und dem Gummi-Zylinder ständig mit derIn an expansion vessel of the type described above, this object is achieved according to the invention in that the expandable member in the pressureless initial state is designed as a dimensionally stable rubber cylinder free of internal support elements and that the interior between the fixed housing and the rubber cylinder is constantly filled with the

atmosphere.

Aufgrund dieser Auebildung wird gewährleistet« dad keinerlei Teile der Innenfläche des dehnbaren Gliedes miteinander oder mit inneren Einbauten zur Anlage kommen können, vielmehr ständig mit durchströmender Flüssigkeit beaufschlagt sind, so daß sich an keiner Stelle des dehnbaren /- Gliedes und damit des Speiehervolumens Möglichkeiten einerDue to this formation it is guaranteed that no parts of the inner surface of the expandable member can come into contact with each other or with internal fittings, but are constantly exposed to flowing fluid, so that there is no possibility of a

Bakterienbildung ergeben können. Das feste Außengehäuse übernimmt dabei die Funktion des bei der bekannten Konstruktion vorgesehenen inneren Kunststoffrohres zur axialen Bestimmtheit der beidseitigen Anschlüsse und dient weiterhin dazu, eine ausreichend sichere Abschirmung entsprechend den gesetzlichen Bestimmungen für Druckbehälter zu schaffen.Bacteria can form. The solid outer casing takes over the function of the inner plastic tube provided in the known design for axial determination of the connections on both sides and also serves to create sufficiently secure shielding in accordance with the legal requirements for pressure vessels.

In Weiterbildung der Erfindung ergibt sich eine konstruktiv besonders einfache und günstige Ausbildung, wenn das feste Gehäuse aus mehreren Blechteilen gebildet wird, die mittels Punktverschweißunq derart miteinander verbunden sind, daß die zwischen den Punktverschweißungen offenbleibenden Stellen der Schweißnähte die Verbindung des Innenraumes mit der Atmosphäre bilden.In a further development of the invention, a particularly simple and favorable design is obtained if the fixed housing is made of several sheet metal parts which are connected to one another by means of spot welding in such a way that the areas of the weld seams remaining open between the spot welds form the connection between the interior and the atmosphere.

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Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt einen Längsschnitt durch ein Ausdehnungsgefäß gemäß der Erfindung.The invention is explained in more detail below using the drawing as an example. This shows a longitudinal section through an expansion vessel according to the invention.

Das in der Zeichnung dargestellte Ausgleichsgefäß weist ein festes Gehäuse 1 auf, das aus zwei stirnseitigen Blech-Halbschalen 2 und einem dazwischen angeordneten zylindri- &igr;The expansion tank shown in the drawing has a solid housing 1, which consists of two front-side sheet metal half-shells 2 and a cylindrical &igr;

sehen Blechabschnitt 3 zusammengesetzt ist, wobei die ein- |see sheet metal section 3 is composed, whereby the one- |

1' zelnen Teile durch Verschweißung miteinander verbunden |1' individual parts connected by welding |

sind. Mittig sind in den stirnseitigen Halbschalen 2 An- £ schlußflansche 4 angeschweißt, in denen ein kräftig dimensionierter Gummi-Zylinder 5 mittels Befestigungsanschlußflanschen 6 befestigt ist, die mit Anschlußnippeln 7 für nicht dargestellte Plüssigkeits-Zufuhr- und -Abfuhrleitungen versehen sind. In jedem stirnseitigen Schalenteil 2 ist jeweils eine Entlüftungsöffnung 8 ausgebildet, derart, daß der Inr.enraum 9 zwischen dem festen Gehäuse 1 und dem Gummi-Zylinder 5 drucklos bzw. mit der Atmosphäre verbunden ist. Ansteile der Entlüftungsöffnungen 8 können die in der Zeichnung als durchgehende Schweißnähte 10 wiedergegebenen Verbindungen zwischen halbschalenförmigen Blechteilen 2 und dem zylindrischen Mittelteil 3 auch als Punktschweißnähte ausgeführt sein, derart, daß die zwischen den Punktverschweißungen offenbleibenden Stellen der Schweißnähte die Verbindung des Innenraums 9 mit der Atmosphäre bewirken.are. Welded into the middle of the front half shells 2 are connecting flanges 4 in which a strongly dimensioned rubber cylinder 5 is fastened by means of fastening connection flanges 6, which are provided with connection nipples 7 for liquid supply and discharge lines (not shown). A vent opening 8 is formed in each front shell part 2 in such a way that the interior space 9 between the fixed housing 1 and the rubber cylinder 5 is depressurized and connected to the atmosphere. Instead of the ventilation openings 8, the connections between the half-shell-shaped sheet metal parts 2 and the cylindrical central part 3, shown in the drawing as continuous welds 10, can also be designed as spot welds, such that the areas of the welds remaining open between the spot welds connect the interior 9 to the atmosphere.

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Die Wirkungsweise des beschriebenen Ausdehnungsgefäßes ist wie folgt:The described expansion vessel works as follows:

Der Gummi-Zylinder 5 ist bei einer Frischwasserversorgungsanlage vor der Pumpenbetätigung und bei einer Heizungsanlage mit Warmwasserversorgung vor der Beheizung bereits mit Flüssigkeit gefüllt. Bei Einschaltung der Pumpe oder bei Volumenvergrößerung durch Temperaturanstieg im System bewirkt der in beiden Fällen eintretende Druckanstieg eine Ausdehnung des Gummi-Zylinders 5, wodurch ein Mehrvolumen in diesem geschaffen wird. Bei Entnahme von Flüssigkeit durch' einen Flüssigkeitsverbraucher bei Stillstand der Pumpe bzw. bei Abkühlung der Flüssigkeit zieht sich der Gummi-Zylinder wieder zusammen, bis die in der Zeichnung wiedergegebene Ausgangsform zurückgebildet ist. Diese unbelastete Ausgangsform des Gummi-Zylinders ist formstabil, so daß keine Gefahr besteht, daß Teile der Innenfläche des Gummi-Zylinders miteinander in Berührung kommen können. Insbesondere ist auch erkennbar, daß bei der Rückbildung des Gummi-Zylinders aus seiner maximal expandierten Stellung in die in der Zeichnung wiedergegebene Ausgangsstellung irgendwelche Bildungen von abgeschlossenen Teilvolumen im inneren des Gummi-Zylinders durch inkontaktkommen von Teilbereichen der Wandung des Gummi-Zylinders deshalb nicht in Betracht kommen können, weil im Innenraum 9 des Gefäßes kein Vordruck herrscht, welcher entsprechende Ab-The rubber cylinder 5 is already filled with liquid in a fresh water supply system before the pump is activated and in a heating system with hot water supply before heating. When the pump is switched on or when the volume increases due to a rise in temperature in the system, the increase in pressure that occurs in both cases causes the rubber cylinder 5 to expand, creating an additional volume in it. When liquid is removed by a liquid consumer when the pump is stopped or when the liquid cools down, the rubber cylinder contracts again until the initial shape shown in the drawing is restored. This unloaded initial shape of the rubber cylinder is dimensionally stable, so that there is no risk of parts of the inner surface of the rubber cylinder coming into contact with one another. In particular, it is also apparent that when the rubber cylinder returns from its maximally expanded position to the initial position shown in the drawing, any formation of closed partial volumes inside the rubber cylinder due to partial areas of the wall of the rubber cylinder coming into contact cannot be considered because there is no pre-pressure in the interior 9 of the vessel which would cause corresponding deformation.

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quetschungen von Teilbereichen des Gummi-Zylinders bewirken könnte. Dieser zieht sich vielmehr ausschließlich aufgrund der aus seiner Elastizität resultierenden Rückstellkräfte gleichmäßig aus der maximal expandierten Stellung in die formbeständige Ausgangsstellung gemäß der Zeichnung zurück, wobei diese elastischen Rückstellkräfte die Abförderung des betreffenden Mehrvolumens aus dem inneren des Gummi-Zylinders 5 bewirken. Wie erkennbar ist, wird aufgrund der beschriebenen Ausbildung gewährleistet, daß das gesamte Innenvolumen des Gummi-Zylinders 5 frei durchströmbar ist und der Bakterienbildung förderliche Berührungen von Teilbe-eichen des dehnbaren Gliedes nicht vorkommen können, geschweige denn sich abgeschlossene Teilbereiche des Innenvolumens des Gummi-Zylinders bilden rpnnen.crushing of parts of the rubber cylinder. Rather, it retracts evenly from the maximum expanded position into the dimensionally stable starting position according to the drawing solely due to the restoring forces resulting from its elasticity, whereby these elastic restoring forces cause the excess volume in question to be removed from the interior of the rubber cylinder 5. As can be seen, the design described ensures that the entire internal volume of the rubber cylinder 5 can be freely flowed through and that contact between parts of the expandable member that would promote the formation of bacteria cannot occur, let alone that closed parts of the internal volume of the rubber cylinder can form.

So kann insbesondere der Gummi-Zylinder auch aus anderen gummiähnlichen Materialien bestehen, d.h. aus gelenkfrei federelastisch verformbaren Werstoffen, zu denen alle Elastomere gehören. Die Bemessung erfolgt grundsätzlich entsprechend den auftretenden Flüssigkeitsdrücken. Bei höheren Drücken könnte der Gummi-Zylinder auch mit federelastischen Armierungen, z.B. Spiralfedern, metallischen Faltenbälgen od. dgl., versehen sein. Wesentlich ist eine Bemessung und Augestaltung derart, daß sich in jedem Fall im drucklosen Ausgangszustand die Zylinderform wieder einstellt und beibehalten wird, so daß mit Sicherheit ein Inkontaktkommen von Innenflächenbereichen ausgeschlossenIn particular, the rubber cylinder can also be made of other rubber-like materials, i.e. of materials that can be deformed elastically without joints, which include all elastomers. The dimensioning is basically carried out according to the fluid pressures that occur. At higher pressures, the rubber cylinder could also be provided with elastic reinforcements, e.g. spiral springs, metal bellows or similar. It is essential that the dimensioning and design are such that the cylinder shape is always restored and maintained in the initial pressure-free state, so that contact between inner surfaces is definitely excluded.

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Claims

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Applicants: Winkelmann & Pannhoff GmbH, Schmalbachstraße 2, 4730 Ahlen

Claim" ;

Expansion vessel for accommodating a storage volume in pump-operated fresh water systems or for accommodating temperature-related volume changes in a closed liquid system, with a fixed housing and a liquid-filled element arranged between two separate liquid connections of the housing, which can be expanded outwards when accommodating the storage volume, characterized in that

that the expandable member in the pressure-free initial state is designed as a dimensionally stable rubber cylinder (5) free of internal support elements and that the interior (9) between the fixed housing (1) and the rubber cylinder (5) is constantly connected to the atmosphere.

2 -

2. Expansion vessel according to claim 1, characterized in that the fixed housing (1) consists of several sheet metal parts (2, 3) which are connected to one another by means of spot welding in such a way that the areas of the weld seams remaining open between the spot welds form the connection of the interior (9) with the atmosphere.