EP0137322B1

EP0137322B1 - Ausdehnungsgefäss

Info

Publication number: EP0137322B1
Application number: EP84110740A
Authority: EP
Inventors: Heinrich Winkelmann
Original assignee: Winkelmann and Pannhoff GmbH
Current assignee: Winkelmann and Pannhoff GmbH
Priority date: 1983-10-07
Filing date: 1984-09-08
Publication date: 1988-08-17
Also published as: DE3336512C2; DE3473503D1; DE3336512A1; EP0137322A3; EP0137322A2; ATE36597T1

Description

Die Erfindung betrifft ein Ausdehnungsgefäß zur Aufnahme eines Speichervolumens bei pumpenbetätigten Frischwasseranlagen oder zur Aufnahme von temperaturbedingten Volumenänderungen in einem geschlossenen Flüssigkeitssystem, mit einem festen Gehäuse und mit einem mit zwei separaten Flüssigkeitsanschlüssen des Gehäuses verbundenen, flüssigkeitsgefüllten, bei Aufnahme des Speichervolumens nach außen dehnbaren Glied, wobei der Innenraum zwischen dem festen Gehäuse und dem dehbaren Glied ständig mit der Atmosphäre verbunden ist.
Bei einem bekannten Ausdehnungsgefäß dieser Art (DE-U-7517825) besteht das dehnbare Glied aus einer schlauchförmigen Membran, innerhalb welcher ein als Zuführungsleitung dienendes, mit Öffnungen versehenes Rohrstück angeordnet ist, wobei an einem Ende der schlauchförmigen Membran auch ein Ablauf vorgesehen ist. Aufgrund dieser Ausbildung erfolgt während des Zulaufs und des Abzapfens einer Flüssigkeitsmenge immer eine gewisse Duchströmung des Gefäßes, womit einer insbesondere bei Frischwasserversorgungsanlagen unerwünschten Bakterienbildung entgegengewirkt wird. Bei dem bekannten Gefäß hat es sich nun gezeigt, daß Teilbereiche der formlabilen schlauchförmigen Membran miteinander bzw. mit dem im Inneren der schlauchförmigen Membran angeordneten Rohrstück in Kontakt kommen können, wenn sich wenig oder kein Wasser in der Membran befindet, so daß sich in diesen Kontaktbereichen leicht doch noch unerwünschte Bakterienbildungen ergeben können, insbesondere wenn Teilbereiche der schlauchförmigen Membran vom übrigen Innenvolumen derselben abgetrennte Teilvolumen bilden, die dann nicht mehr durchströmt werden. Das vorstehend Dargelegte trifft im wesentlichen in gleicher Weise auch für weitere bekannte Gefäße (DE-U-72 43 478 und DE-U-82 03 569) zu, bei denen zwischen festem Gehäuse und dehnbarem Glied ein Überdruck eingestellt ist.
Ähnliche Verhältnisse herrschen auch bei einem anderen offenkundig vorbenutzten Gefäß, bei dem ein stabiles, mit Durchtrittsöffnungen versehenes, zur Lagefixierung der beidseitigen Anschlüsse dienendes Kunststoffrohr von einem starken Gummi-Zylinder umgeben ist, derart, daß das Ausgleichs- bzw. Speichervolumen unter entsprechendem radialen Aufweiten des Gummi-Zylinders in den Zwischenraum zwischen diesem und dem inneren Kunststoffrohr eintreten kann. Die Gefahr von Bakterien besteht hier nämlich dadurch, daß sich zwischen zentrischem Kunststoffrohr und Gummi-Zylinder nicht durchströmte sogenannte tote Ecken bilden, und dann, wenn das Kunststoffrohr und der Gummi-Zylinder zur Anlage miteinander kommen.
Zwar ist auch noch ein weiteres Ausdehnungsgefäß bekannt (DE-U-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 schlauchförmigen Hohlkörper außen umgebendes gelochtes Stützrohr gesichert ist. Dabei ist aber der den schlauchförmigen Hohlkörper und das gelochte Stützrohr 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, z. B. beim Abkühlen einer Heizungsanlage, entsprechend ab, so kann das im umgebenden Behälterraum befindliche Druckgas den schlauchförmigen Hohlkörper so weit zusammendrücken, daß sich Kontaktzonen der Innenflächen des schlauchförmigen Hohlkörpers mit zwischenliegenden stagnierenden Wasserbereichen bilden, so daß es auch bei diesem Gefäß zu unerwünschten Bakterienbildungen in den vorerwähnten Kontaktzonen kommen kann.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, welche Bakterienbildungen durch Inkontaktkommen von Teilbereichen des dehnbaren Gliedes miteinander oder mit inneren Einbauten vollständig ausschließt.
Bei einem Ausdehnungsgefäß der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das dehnbare Glied als ein von inneren Stützelementen freier, in unbelasteter Ausgangsform formstabiler Gummi-Zylinder ausgebildet ist, dessen Enden jeweils ein Flüssigkeitsanschluß zugeordnet ist.
Aufgrund dieser Ausbildung wird gewährleistet, daß 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 Speichervolumens Möglichkeiten einer Bakterienbildung ergeben können. Das feste Außengehäuse übernimmt 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.
In Weiterbildung der Erfindung ergibt sich eine konstruktiv besonders einfache und günstige Ausbildung, wenn das feste Gehäuse aus mehreren Blechteilen gebildet wird, die mittels Punktverschweißung derart miteinander verbunden sind, daß die zwischen den Punktverschweißungen offenbleibenden Stellen der Schweißnähte die Verbindung des Innenraums mit der Atmosphäre bilden.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt einen Längsschnitt durch ein Ausdehnungsgefäß gemäß der Erfindung.
Das in der Zeichnung dargestellte Ausgleichsgefäß weist ein festes Gehäuse 1 auf, das aus zwei stirnseitigen Blech-Halbschalen 2 und einem dazwischen angeordneten zylindrischen Blechabschnitt 3 zusammengesetzt ist, wobei die einzelnen Teile durch Verschweißung miteinander verbunden sind. Mittig sind in den stirnseitigen Halbschalen 2 Anschlußflansche 4 angeschweißt, in denen ein kräftig dimensionierter Gummi-Zylinder 5 mittels Befestigungsanschlußflanschen 6 befestigt ist, die mit Anschlußnippeln 7 für nicht dargestellte Flüssigkeits-Zufuhr- und -Abfuhrleitungen versehen sind. In jedem stirnseitigen Schalenteil 2 ist jeweils eine Entlüftungsöffnung 8 ausgebildet, derart, daß der Innenraum 9 zwischen dem festen Gehäuse 1 und dem Gummi-Zylinder 5 drucklos bzw. mit der Atmosphäre verbunden ist. Anstelle der Entlüftungsöffnungen 8 können die in der Zeichnung als durchgehende Schweißnähte 10 wiedergegebenen Verbindungen zwischen den 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 Innenraumes 9 mit der Atmosphäre bewirken.
Die Wirkungsweise des beschriebenen Ausdehnungsgefäßes ist wie folgt:
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 Abquetschungen 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 Teilbereichen des dehnbaren Gliedes nicht vorkommen können, geschweige denn sich abgeschlossene Teilbereiche des Innenvolumens des Gummi-Zylinders bilden können.
Der Gummi-Zylinder kann auch aus anderen gummiähnlichen Materialien bestehen, d. h. aus gelenkfrei federelastisch verformbaren Werkstoffen, 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 o. dgl. versehen sein. Wesentlich ist eine Bemessung und Ausgestaltung derart, daß sich in jedem Fall im drucklosen Ausgangszustand die Zylinderform wiedereinstellt und beibehalten wird, so daß mit Sicherheit ein Inkontaktkommen von Innenflächenbereichen ausgeschlossen ist.

Claims

1. Ausdehnungsgefäß zur Aufnahme eines Speichervolumens bei pumpenbetätigten Frischwasseranlagen oder zur Aufnahme von temperaturbedingten Volumenänderungen in einem geschlossenen Flüssigkeitssystem, mit einem festen Gehäuse (1) und mit einem mit zwei separaten Flüssigkeitsanschlüssen (7) des Gehäuses (1) verbundenen, flüssigkeitsgefüllten, bei Aufnahme des Speichervolumens nach außen dehnbaren Glied, wobei der Innenraum zwischen dem festen Gehäuse (1) und dem dehnbaren Glied ständig mit der Atmosphäre verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das dehnbare Glied als ein von inneren Stützelementen freier, in unbelasteter Ausgangsform formstabiler Gummi-Zylinder (5) ausgebildet ist, dessen Enden jeweils ein Flüssigkeitsanschluß (7) zugeordnet ist.

2. Ausdehnungsgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feste Gehäuse (1) aus mehreren Blechteilen (2, 3) besteht, die mittels Punktverschweißung derart miteinander verbunden sind, daß die zwischen den Punktverschweißungen offenbleibenden Stellen der Schweißnähte die Verbindung des Innenraumes (9) mit der Atmosphäre bilden.