DE19528269C1 - Membran-Druckausdehnungsgefäß - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Membran-Druckgefäß für Trinkwasserversorgungs- und Erwärmungsanlagen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und kann gleichfalls in Druckerhöhungsanlagen eingesetzt werden. Diese bestehen vorrangig aus zylinderförmig ausgebildeten Behältern mit hineinragenden Wasserzuführung- und Wasser­ abführungsrohren und einer im Behälter vorgesehenen Membran.

Mit der DE 24 23 747 C3 ist ein Membranausdehnungs­ gefäß für Warmwasserheizungen bekannt geworden, welches annähernd mittig in seinem zylindrischen Druckbehälter ein Wasserzuführungsrohr besitzt, welches mit entsprechen­ den Löchern oder Schlitzen versehen ist, durch die das eingeleitete Wasser in das Innere der Membran eintritt. Am Grund des Druckbehälters ist ein entsprechendes Wasser­ abführungsrohr vorgesehen, aus dem das Wasser aus dem Behälter abgeführt werden kann.

Die DE 22 58 027 C3 bezieht sich auf einen Druckbehälter für flüssigkeitsdurchströmte Anlagen, welcher gleichfalls nach dem genannten Prinzip arbeitet, wobei im Zentrum des Druckbehälters zwei parallel ange­ ordnete Rohre vorgesehen sind, die auch entsprechende Öffnungen für den Wasserein- und -austritt aufweisen. Bei dieser Lösung wird weiterhin vorgeschlagen, daß im Grund des zylindrischen Behälters besondere Auslaßöff­ nungen vorgesehen sind, die einen sicheren Austritt aus dem Behälter bewirken sollen.

Auch mit dieser Lösung wird nicht erreicht, daß eine größt­ mögliche Durchströmung im Gefäß vor sich geht. Insbesondere wird das weitgehend schichtweise Abfließen des Wassers mit der Erfassung des Altwassers in den durch die unterschiedliche Faltung der Membran entstehenden Buchten nicht erreicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Membran- Druckausdehnungsgefäß zu entwickeln, welches mit einer ent­ sprechenden Einrichtung ausgerüstet ist, die eine hohe Durchströmung des in dem Membraninneren befindlichen Wassers bzw. anderen Flüssigkeit unabhängig vom Füllungsgrad der Membran gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst.

Besondere Ausgestaltungen und vorteilhafte Lösungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Die neugeschaffene Lösung bezieht sich auf ein besonders ausgestaltetes, mittig im Druckausdehnungsgefäß angeordnetes Wasserzulaufrohr, welches durch seine besondere Ausgestaltung weitestgehend ein schichthaftes Abfließen des Altwassers in Verbindung mit einer Verwirbelung erreicht. Das Wasserzulaufrohr weist dabei an seinem Umfang Öffnungen auf, die als axiale Längsschlitze ausgeführt sind und eine Quer­ schnittsform besitzen, die nach oben hin erweitert verläuft.

Diese Öffnungen sind so angeordnet, daß eine gute Durchströmung erreicht wird und auch in Membranausbuchtungen ein hoher Austausch des Wassers bzw. einer anderen darin befindlichen Flüssigkeit stattfindet.

Die längs des Wassereinlaufrohres vorgesehenen Austritts­ öffnungen tragen den vorherrschenden Druckverhältnissen dadurch Rechnung, daß ihre Querschnittsform nach oben hin erweitert wird und somit eine größere Abflußmenge in diesem Bereich aus dem Wasserzulaufrohr austreten kann.

Diese Längsöffnungen des Wasserzulaufrohres werden durch an dem Rohr befindliche Abdeckleisten überlappt, welche sich der äußeren Form des Wasserzulaufrohres anpassen und einseitig mit dem Wasserzulaufrohr verbunden sind. Auf der frei an dem Wasserzulaufrohr anliegenden Fläche sind die Abdeckleisten mit einer Profilierung versehen, die mit ihren Erhebungen an der äußeren Wandung des Wasserzu­ laufrohres anliegen und zu ihren Vertiefungen Austrittsöff­ nungen bilden, durch die das eingeleitete Wasser in den Innenraum der Membran gelangen kann. Dabei sind die Abdeckleisten so angeordnet, daß eine ausrei­ chende Durchströmung innerhalb des Membraninnenraumes er­ zielt wird.

Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß dieses Wassserzulaufrohr nicht nur als ein zylindri­ sches Rohr ausgeführt ist, sondern dieses Wasserzulauf­ rohr auch aus ähnlichen Profilen hergestellt sein kann, aber vorzugsweise auch aus zwei zueinander gepaarten Halbschalen bestehen kann, wobei die dann vorhandenen länglichen Öffnungen zwischen den beiden gepaarten Halb­ schalen als Wasseraustrittsöffnungen dienen.

Auch bei dieser Lösung werden diese Austrittsöffnungen mit entsprechenden Abdeckleisten versehen, um auch bei dieser Gestaltung einen guten Durchströmungseffekt zu er­ reichen und die Membranen vor Beschädigungen zu schützen.

Es gehört weiterhin zur Erfindung, daß das Wassereinlauf­ rohr auch aus einzelnen Teilstücken besteht, die zueinander gepaart werden können, was sich insbesondere bei der Montage aber ganz besonders bei der Demontage des Wasserzulaufrohres als vorteilhaft erweist.

Mit dem folgenden Ausführungsbeispiel soll die Erfindung näher erläutert werden.

Die dazugehörige Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine Schnittdarstellung des Membran-Druckaus­ dehnungsgefäßes,

Fig. 2 einen Schnitt AA nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Teilansicht nach Fig. 1,

Fig. 4 eine Ausführungsform des Wasserzulaufrohres und

Fig. 5 eine Prinzipskizze der Abdeckleiste.

Eine Gesamtansicht des Membran-Druckausdehnungsgefäßes ist in der Fig. 1 dargestellt und verdeutlicht die an­ nähernd mittige Anordnung des Wasserzulaufrohres 4 im Druckgefäß 1.

Das Wasserzulaufrohr 4 ist oberhalb mit einem gelochten Ver­ schlußdeckel 11 versehen und weiterhin ist das Wasserzu­ laufrohr 4 von der Membran 2 druck- und wasserdicht umgeben. Die Membran 2 ist einmal oberhalb des Wasserrohres 4 befestigt und unterhalb unmittelbar mit dem Anschlußflansch 8 über eine besondere Membrandichtung 10 verbunden. Diese Anordnung des Wasserzulaufrohres 4 und die Ausbildung und Anordnung der Membran 2 ist so gewählt, daß im Betriebs- und im Ruhezustand das Wasserzulaufrohr 4 un­ mittelbar von der Membran 2 umgeben ist und das Wasser­ zulaufrohr 4 in den Membraninnenraum 3 hineinragt.

Aus der Fig. 1 ist weiterhin zu entnehmen, daß das Wasserzulaufrohr 4 in geteilter Form ausgebildet ist, wobei die einzelnen Rohrstücke über entsprechende Rohr­ verbindungen 7 miteinander verbunden werden können. Der Wasserablauf ist zentrisch um den Fuß des Wasserzulauf­ rohres angeordnet.

Weiterhin besitzt das Wasserzulaufrohr 4 an seinen äußeren Wandungen Austrittsöffnungen 5, die als Längs­ schlitze ausgeführt sind, deren Querschnitt sich von unten nach oben erweitert und somit positiv auf die vorherrschenden Druckverhältnisse Einfluß nehmen, wodurch gewährleistet ist, daß das Wasser bei jedem Druck­ verhältnis und Füllungsgrad der Membran aus dem Wasserzu­ laufrohr 4 in das Membraninnere 3 austreten kann.

Die unmittelbare Arretierung und Befestigung des Wasser­ zulaufrohres 4 und des Wasserablaufrohres 6 erfolgt im Boden des Druckgefäßes 1 mittels eines dort vorgesehenen Anschlußflansches 8.

Die Austrittsöffnungen 5 des Wasserzulaufrohres 4 sind mit einer im Wasserzulaufrohr 4 befestigten Abdeckleiste 9 überlappt, was in Fig. 2 dargestellt ist. Diese vorge­ sehenen Abdeckleisten 9 gewährleisten, daß sich die Mem­ bran 2 nicht unmittelbar an den Austrittsöffnungen 5 an­ legen und diese verschließen kann.

Der Wasseraustritt aus diesen Austrittsöffnungen 5 wird allerdings dadurch gewährleistet, daß die Abdeckleiste 9 in Austrittsrichtung des Wassers sogenannte Profilierungen 12 besitzt, die gewährleisten, daß auch bei einem geringen Wasserinhalt und einem Anlegen der Membran 2 an das Wasserzulaufrohr 4 die Austrittsöffnungen 5 nicht verdeckt werden und Wasser in das Membraninnere ein­ treten kann.

Die Anordnungen der Abdeckleisten 9 auf dem Wasserzulauf­ rohr 4 ist auch in der Fig. 3 dargestellt, wobei die Abdeckleisten 9 nur prinziphaft gezeichnet sind.

Unmittelbar aus der Fig. 3 ist weiterhin die annähernd mittige Anordnung des Wasserzulaufrohres 4 im Druckge­ fäß 1 zu entnehmen, gleichfalls ist gezeichnet, daß am tiefsten Punkt des Druckgefäßes 1 das Wasserabfluß­ rohr 6 vorgesehen ist, um einen guten Wasseraustritt aus dem gesamten System zu gewährleisten. Die Fig. 3 zeigt weiterhin die zylindrische Ausführungs­ form des Wasserzulaufrohres 4 mit den am Umfang vorge­ sehenden Austrittsöffnungen 5 und verdeutlicht die längsgeteilte Ausführung des Wasserzulaufrohres 4 mit den entsprechenden Rohrverbindungen 7.

In der Fig. 4 ist eine vorteilhafte weitere Ausführungs­ form des Wasserzulaufrohres 4 dargestellt. Dieses Wasser­ zulaufrohr 4 oder richtig ausgedrückt diese Wasserzuführung, wird durch zwei zueinander gepaarte Halbschalen 14 gebildet, die derart zueinander gefügt sind, daß zwischen den beiden Halbschalen 14 gleichfalls Wasseraustrittsöffnungen 5 vorgesehen sind, und diese mittels angeordneter Abdeckleisten 9 verschlossen werden. Dabei sind die Abdeckleisten 9 in der bereits oben be­ schriebenen Art ausgeführt.

Auch diese Ausbildung des Wasserzuleitungsrohres 4 ist so gewählt, daß eine gute Durchströmung des im Membraninneren 3 vorhandenen Wassers sichergestellt wird.

Die Abdeckleisten 9 sind, wie bereits oben dargestellt, einerseits über eine Befestigung 13 mit dem Wasserzulauf­ rohr 4 verbunden, weisen dabei eine dem Wasserzulaufrohr 4 angepaßte Form auf, und liegen andererseits mit ihren Profilierungen 12 am Wasserzulaufrohr 4 an.

Diese Profilierungen 12 können dabei in unterschiedlicher Form, beispielsweise zick-zack-förmig, trapezförmig oder wellenförmig ausgeführt sein, wobei auch die Austritts- Öffnungen, die sich zwischen der Profilierung 12 und dem Wasserzulaufrohr 4 ergeben, unmittelbar auch als Durch­ brüche ausgebildet sein können, die dann in der Stirnseite der Abdeckleiste 9 vorgesehen sind.

Die Ausführung der Abdeckleisten wird materialseitig so gewählt, daß einmal den hygienischen Bedingungen einer Trinkwasseranlage entsprochen wird und andererseits eine kostengünstige Lösung vorliegt.

Zum funktionellen Ablauf:

Über das Wasserzulaufrohr 4 wird Wasser in das Druck­ gefäß 1 eingeleitet. Das Wasser tritt, je nach vorherr­ schenden Druckverhältnissen im Membraninneren 3 über die im Wasserzulaufrohr 4 vorgesehenen Austrittsöff­ nungen 5 aus und in das Membraninnere 3 ein. Die keilförmig ausgebildeten Austrittsöffnungen 5, das heißt nach obenhin erweitern sich die als Längsschlitze ausgebildeten Austrittsöffnungen 5, gewährleisten dabei, daß das über diese Austrittsöffnungen 5 austretende Wasser mit einer Bewegung in das Membraninnere 3 gelangt, dort ein weitgehend schichtweises Ableiten des Altwassers in Verbindung mit einer Verwirbelung bewirkt. Über das Wasserabflußrohr 6 wird das Altwasser abgeleitet. Es wird verhindert, daß bei geringem Druck im Druckgefäß 1 bzw. infolge geringer geringer Wassermenge im Membran­ inneren 3 in Ausbuchtungen der Membran das Altwasser verbleibt.

Neben den keilförmig ausgebildeten Austrittsöffnungen 5 sichern die vorgesehenen Abdeckleisten 9, daß das Wasser verwirbelt in das Membraninnere 3 eintritt.

Die erfindungsgemäß geschaffene Einrichtung hat den Vorteil, daß sich in Membran-Druckausdehnungsgefäßen nach der Erfindung kein Rückstandswasser bilden kann, vielmehr wird eine ausreichende Verwirbelung und ein guter Abfluß aus dem Druckgefäß 1 gesichert.

Die längsgeteilte Ausbildung des Wasserzulaufrohres sichert und gewährleistet gute Demontagebedingungen, ohne daß das gesamte Druckgefäß 1 aus einer vertikalen Lage verbracht werden muß.

Claims (5)

1. Membran-Druckausdehnungsgefäß für Trinkwasserversorgungs- und Erwärmungsanlagen sowie für Druckerhöhungsanlagen, bestehend aus einem vorzugsweise zylindrischen Druck­ behälter, dem zur Längsachse des Druckbehälters ein Wasserzulaufrohr zugeordnet ist, welches mittels einer Membran umschlossen ist, wobei das Wasserzulaufrohr mit Wasseraustrittsöffnungen versehen ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß

• - das Wasserzulaufrohr (4) längsgeteilt ausgeführt und über Rohrverbindungen (7) montier- bzw. demontierbar ist und an seinem äußeren Umfang axialverlaufende schlitzförmige Austrittsöffnungen (5) vorgesehen sind,
• - die Austrittsöffnungen (5) weisen dabei eine keilförmige, nach oben erweitert verlaufende Querschnitts­ form auf, somit einen Wasseraustritt an der höchsten Stelle, welche nicht durch die Membran (2) umschlossen ist, realisierend, wobei
• - dem Wasserzulaufrohr (4) die Austrittsöffnungen (5) überlappende Abdeckleisten (9) zugeordnet sind.

2. Membran-Druckausdehnungsgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckleisten (9) einerseits über Befestigungsele­ mente (13) mit dem Wasserzulaufrohr (4) verbunden und andererseits frei am Umfang des Wasserzulaufrohres (4) angeordnet sind.

3. Membran-Druckausdehnungsgefäß nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckleisten (9) am freien Ende mit Profilier­ ungen (12) ausgerüstet sind, die verschiedene Quer­ schnittsformen, vorzugsweise zick-zack-förmig, trapez­ förmig, wellenförmig, oder mit Durchbrüchen ver­ sehen, ausgeführt sind.

4. Membran-Druckausdehnungsgefäß nach dem Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß das Wasserzulaufrohr (4) in Abwandlung der zylin­ drischen Rohrform als Zulaufeinrichtung unterschied­ licher Querschnittsformen ausgeführt ist, wobei bevor­ zugterweise das Wasserzulaufrohr aus zwei zueinander gepaarten Halbschalten (4) ausgebildet ist, die an ihren zugekehrten Seiten Austrittsöffnungen (5) aufweisen, wobei den Halbschalten (14) je eine Abdeckleiste (9) zuge­ ordnet ist.

5. Membran-Druckausdehnungsgefäß nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckleisten (9) aus einem korrosionsfesten, den hygienischen Bestimmungen entsprechendem Material, vorzugsweise einem Kunststoff, ausgeführt sind.