AT401807B - Flanschprofil zum gegenseitigen befestigen von luftkanalteilstücken - Google Patents

Description

AT 401 807 B

Die Erfindung betrifft ein Flanschprofil für eine Flanschverbindung zum gegenseitigen Befestigen von im Querschnitt im wesentlichen rechteckigen Luftkanalteilstücken aus Blech, insbesondere für luftführende Hochdruckanlagen.

Es ist bekannt, Kanalteilstücke der gattungsgemäßen Art mit rahmenartig gefertigten Winkelprofilen zusam menzufügen.

Die DE 27 58 295-A offenbart ein Flanschprofil, welches rahmenartig mit einem Luftkanalteilstück zusammengefügt, die Verbindung von Luftkanalstücken ermöglicht. Dabei ist das Blech des Luftkanalprofils zwischen zwei annähernd parallele Schenkel des Flansches eingeschoben. Um Luftleckagen zu vermeiden, ist in den sich gegenüberliegenden senkrecht auf das Luftkanalblech gerichteten Schenkel des Flansches eine elastische Dichtung eingefügt. Nachteilig dabei ist, daß die Dichtungsmasse sehr großräumig ist. Weiterhin garantiert sie, durch ihre partielle, von einem Steg gehaltene Einordnung, keine durchgängige vollständige Abdichtung der Luftkanalteile.

Die DE 35 12 669-A offenbart eine Ausführung von Luftkanalprofilen bei der zur Verbindung der Luftkanalteile ausgebildeten Flansche in einer in sich geschlossenen Form an die Bleche des Luftkanalteiles angeformt sind.

Die Luftkanalbleche werden dabei in Form eines Flansches gebogen und bilden ein räumlich geschlossenes Konstruktionsteil. Das Endteil des geformten Flansches ist in einem an der Übergangsstelle angeordneten Falz an das Luftkanalblech formschlüssig angepaßt.

Diese Ausführung gestattet zwar die weitestgehende Vermeidung eines Luftaustrittes aus den Luftkanalprofilen, ist jedoch aus technologischer Sicht äußerst schwierig herzustellen und bedingt einen großen Fertigungsaufwand. Für großformatige Luftkanäle ist eine derartige Ausführung nur mit hohem wirtschaftlichen Aufwand möglich.

Entsprechend dem SU-Patent 15 74 184 A 3 ist ein Flanschprofil der gattungsgemäßen Art offenbart, welches zwischen den mit dem Luftkanalblech parallel verlaufenden Schenkelpaaren eine Wulst aufweist, in der eine Dichtmasse eingefügt ist. Die Dichtmasse hat eine dem zu erwartenden Luftstrom entgegengerichtete Lippe und dichtet das eingeschobene Blech des Luftkanalprofils gegen den übrigen Teil des Luftkanalverbindungsflansches ab.

Die Ausführungen entsprechend der Lösung des Patentes sind jedoch auf Grund ihrer technischen Ausführungen nicht funktionssicher, da beim Einschieben des Luftkanalbleches zwischen die Schenkel des Profils die Dichtungslage aus der Wulst und in den Flansch geschoben wird.

Zu dem Nachteil der mangelnden Funktionssicherheit bei der Montage gesellt sich dabei noch eine ungenaue Anlage des Flanschprofils an das Luftkanalelement. Die in den Luftkanal ragende Wulst hat weiterhin bedeutende funktionelle Nachteile, wobei im Bereich der Wulst erhebliche Luftwirbel auftreten, welche dann weiterhin in ihrem Rücklauf zu Schmutzansammlungen und zur Beeinträchtigung der Gesamtfunktion des Luftkanales führen.

Die US 50 54 823-A offenbart die Anordnung eines Luftkanalflansches auf einem Luftkanalelement. Das Flanschprofil ist auf das Luftkanalelement aufgeschoben, die Stoßkante des Luftkanalbleches stößt gegen die innere Führungskante des Flansches. Auf dem senkrecht aufsteigenden Schenkel des Flanschprofils ist nach innen gerichtet eine Wulst angeformt. Die Wirkungsfläche der Wulst ist mit einem bestimmten Spiel über dem Luftkanalblech ausgebildet.

Zur Vermeidung eines Luftaustrittes aus dem Flanschelement ist dieses Spiel im Bereich zwischen der Wulst und dem Luftkanalblech mit einer Dichtung ausgeglichen.

Die Anordnung in der gemäß der US PS offenbarten Form hat den Nachteil, daß die nachträgliche Einordnung des Dichtungselementes zwischen dem Kanalprofilblech und der Wirkungsfläche der Wulst sehr kompliziert ist. In dem Fall, daß das Dichtelement bereits vor der Anordnung auf dem Luftkanalblech eingeordnet ist, ist es bedingt, daß beim Einschieben des Luftkanalbleches in den Bereich zwischen unterem Schenkel und Dichtelement im Luftkanalflansch sehr gefühlvoll gearbeitet werden muß, da sonst das Dichtelement verschoben und unwirksam wird.

Nun zeigt die DE 23 13 425-A die Anordnung einer Wulst über dem horizontalen Schenkel des Luftkanalprofils, auf dem das parallelverlaufende Blech des Luftkanalteiles eingeschoben wird. Die Wulst ragt in den Innenraum des Flansches und bildet ein sich verjüngendes Aufnahmeelement für das Luftkanalblech.

Der Kleinste Abstand des sich verjüngenden Aufnahmesegments ist etwas geringer oder gleich der Dicke des Luftkanalbleches. Beim Einschieben gelangt das Blech zwischen Schenkelinnenfläche und Wulstteil und dichtet somit den unteren Teif des Flansches ab, ohne jedoch zu garantieren, daß der Flansch funktionsgerecht fluchtend auf dem Kanalblech festsitzt und sich nicht lösen kann, da bei einer dynamischen Belastung, welche durchaus thermisch verursacht werden kann, sich die an der Berührungskante ausgebildete Punktbelastung verringert und der Flansch am Kanalblech keine sichere Anlage erhält. 2

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Die Konstruktion entsprechend der Lösung gemäß dieser DE PS garantiert keine sichere funktionsgerechte Montage, da die nicht auszuschließenden Fertigungsungenauigkeiten eine Kontinuität in der Maßhaltigkeit der Lage der Wulst zum Schenkel des Flansches beeinträchtigen.

Die DE 33 13 235-A offenbart eine Flanschverbindung für rechteckige, vier Wände aufweisende Klimatisie-5 rungskanäle, bei denen 4 Flanschprofile zusammen mit 4 rechteckigen Winkelstücken rahmenartig auf die Stirnseite des Luftkanalstückes aufgesetzt sind. Die Flanschprofile sind etwa winkelförmige Hohlprofile, die jeweils auf eine Kanalwand aufgesteckt sind und dort mit mehreren Schweißpunkten fixiert werden. Problematisch stellt sich dabei die Abdichtung zwischen den Schenkeln der Flanschprofile und der Kanalwand dar, weil infolge der mit Abstand nebeneinander liegenden Schweißpunkte zwischen den inneren 10 Schenkein des Flanschprofils und der Kanalwand an der Stirnseite der Kanalwand Luft ins Freie strömen kann. Um eine bessere Dichtung zu erreichen, ist entsprechend der DE OS vom stirnseitigen Radialschenkel des Luftkanalprofils aus eine Wulst mit einer, zum horizontalen Schenkel des Flansches gerichteten Vorspannung in das Hohlprofil hineingeformt. Ein innenliegender Bogen der Wulst liegt mit einem Klemmsitz auf der Innenseite der Kanalwand an und preßt diese gegen den innenliegenden Längsschenkel des i5 Flansches. Damit soll eine Dichtwirkung erreicht werden, die dauerhaft und fertigungstechnisch gut realisierbar ist. Die Wulst kann in verschiedenen, sich horizontal erstreckenden Größen ausgeführt werden. Die Größe kann durchaus eine hohe horizontale Erstreckung bis zum gegenüberliegenden Schenkel des Flanschprofils haben. Die Praxis hat jedoch gezeigt, daß der durch die spezifische Ausführung der vorgespannten Wulst erwartete Klemm- und Dichteffekt nicht eintritt. 20 Die Fertigungstoleranzen beim Ziehen der Flanschprofile sind nicht in jedem Fall so gering, daß ein sauberes Einschieben der Bleche der Kanalwand in die Flansche möglich ist.

Es hat sich gezeigt, daß bei zu starker Vorspannung der Wulst das Kanalblech nicht zwischen Wulst und Schenkel geschoben werden kann, sondern an diese anstößt. Einmal wird hiebei der erwartete Dichteffekt nicht erreicht und zum anderen ist das Zusammenwirken von Kanalwand und Flanschelement nicht effektiv. 25 Ist der Wulst in einem zu großen Abstand vom unteren Schenkel angeformt, so bleibt die Klemm- und Dichtungswirkung aus. In beiden Fällen ist zu verzeichnen, daß der erfindungsgemäße Effekt, also die Abdichtung des Luftkanals im Flanschprofil nicht gewährleistet werden kann, da wohl die Lösung technisch gut dargestellt und durchdacht ist, aber die technologischen Möglichkeiten bei der Fertigung der Flanschprofile zu hohe Toleranzabweichung bringen, um den erfindungsgemäßen Erfolg gemäß der Lösung zu so gewährleisten.

Die AT 78 327 B (DE WAAL) stellt ein Verfahren zur Herstellung eines Eckwinkelstücks für eine Stoßverbindung in geschlossenen Luftkanälen vor, gemäß dem in den Eckbereichen eines herzustellenden Hohlprofils ein elastischer Dichtungskörper eingearbeitet wird, der bei Beginn des Ziehverfahrens lagefixiert auf eine erste Faltung aufgesetzt und im weiteren Verlauf des Ziehverfahrens bis zu dessen endgültiger 35 Ausformung von den Wänden des Profils eingeschlossen wird. Ein bedeutender Nachteil ist bei diesem Verfahren, daß der Dichtungskörper im Eckbereich des Profils angeordnet ist und während des Ziehens des Profils deformiert sowie in die Eckbereiche eingepreßt wird. Durch die Deformation werden die Teile des elastischen Dichtungskörpers in das Profil gedrückt und gelangen so unkontrolliert in dessen Hohlräume. Die Lösung gestattet lediglich ein ungelenktes Einfügen einer Abdichtwulst in den Eckbereich zwischen den 40 Teilen des Profils. Der hauptsächliche Nachteil dieser Lösung ist darin zu sehen, daß keine genaue Fixierung des Flanschprofils auf den Luftkästen gewährleistet ist.

Die DE PS 2 221 312 B2 (MEZ) legt eine Flanschverbindungsvorrichtung dar, die vorsieht, daß, von einer dem ansehließenden Luftkanal zugewandten Wulst, im Rahmenschenkel eine Dichtung angeordnet ist, die beim Einschieben der Luftkanalwände zusammendrückend berührt wird und dadurch die Luftkanäle 45 gegenüber den Flanschprofilen abdichtet. Gemäß dieser Lösung drückt das Luftkanalprofil gegen eine zwischen dem Wulstfalz und dem Schenkel des Flanschprofils eingeordnete Dichtung. Die Dichtung ist so eingefügt, daß die Stoßkante des Luftkanals gegen die Dichtung drückt und damit ein unerwünschtes Austreten von Luft in den Bereich der Eckwinkelführung vermieden wird. Eine Fixierung der Lage und Richtung des Flanschprofils auf dem Luftkanalstoß ist dadurch nicht gewährleistet, weil die Dichtung ein so genaues Anlegen der Stoßkante des Luftkanals im Profil nicht zuläßt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flanschprofil für eine Flanschverbindung zum gegenseitigen Befestigen von im Querschnitt im annähernd rechteckigen Kanalteilstücken aus Blech, insbesondere für luftführende Hochdruckanlagen, zu schaffen, die eine sichere genaue Montage des Flanschprofiles auf dem Luftkanalteilstück gewährleistet und damit eine dauerhafte luftdichte Verbindung des Flanschprofiles mit 55 dem Luftkanalstück sowie der Luftkanalstücke untereinander herstellt, wobei die Dichtungswirkung elastisch erhalten bleibt und den technologischen Forderungen auf ausreichende Paßbarkeit bei der Fertigung des Flanschprofiles und seiner Montage Rechnung tragen soll. 3

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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß lediglich der Scheitel eines in den Flanschprofil eingearbeiteten Wulstfalzes mit einer elastischen Schicht bedeckt ist, wobei diese Schicht an der inneren Seite des gegenüberliegenden Schenkelteiles und elastisch anliegend den konstruktiv vorgesehenen Spalt zwischen dem Schenkelteil des gegenüberliegenden Schenkels sowie dem Scheitel des Wulstfalzes hermetisch verschließt.

Es ist im Sinne der Erfindung, daß die elastische Schicht durchgehend auf den Scheitel des Wulstfalzes aufgetragen und mit dem gegenüberliegenden Schenkelteil verbunden ist. Es ist eine Ausgestaltungsform der Erfindung, daß das dem Scheitel des Wulstfalzes gegenüberliegende Schenkelteil ein Zwischenteil ist, welches das X-el zwischen zwei Schenkel überspannend, in einem Winkel zwischen beiden Schenkeln geneigt ist und die Stabilität des Flanschprofils erhöht.

Die Erfindungist vorteilhaft ausgestaltet, wenn die elastische Schicht auf die Innenseite des dem Scheitel der Wulstfalz gegenüberliegenden Zwischenteils durchgängig aufgetragen ist.

Eine sinnvolle Gestaltungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, daß die Mächtigkeit der elastischen Schicht im Bereich des Scheitelpunkes eine durchgängige Dicke von 1-5 mm aufweist. Die Mächtigkeit der elastischen Schicht ist vorteilhaft davon abhängig, in welchem Maße die Schenkelbewegung und damit der Toleranzbereich der Spaltbreite bei dem Scheitelpunkt der Wulst erforlich ist.

Vorteilhaft ist die Erfindung weiterhin ausgestaltet, wenn die elastische Schicht eine Mächtigkeit von 2 mm aufweist jedoch der Erfindung folgend in einem Mächtigkeitsbereich von 1 bis 5 mm eingeordnet ist. Es ist eine besondere Ausgestaltungsform der Erfindung, wenn die elastische Schicht aus einer alterungsbeständigen Dichtungsmasse gebildet ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Dichtungsmasse bis annähernd 100*C temperaturbeständig ist und ihre elastische Konsistenz beibehält.

Die Erfindung soll ah Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: das Flanschprofil in einer Seitenansicht Fig. 2: die Darstelung nach Fig. 1 mit eingeschobenem Luftkanalblech Das Flanschprofil 1 ist aus den Schenkelpaaren 2; 3; 4; 5 gebildet. Das Schenkelpaar 2; 3 ist an seinem vorderen Ende geöffnet, das Schenkelpaar 4; 5 ist durchgängig verbunden und an seiner oberen Seite ausgeprägt.

Zwischen den Schenkeln 2; 4 ist im X-el des Schenkelpaares ein Zwischenteil 9 angeordnet. Der Schenkel 5 ist in einem rechten Winkel zum Schenkel 3 gestellt. In den Schenkel 5 ist horizontal und parallel zum Schenkel 3 verlaufend ein Wulstfalz 7 eingearbeitet, der sich in den Innenraum des Flanschprofils 1 erstreckt, der zwischen den Schenkein 4; 5 sowie dem Zwischenteil 9 gebildet ist. In seiner horizontalen Erstreckung verläuft der Wulstfalz parallel zum Schenkel 3. Zwischen der Innenfläche des Schenkels 3 und der Seitenflanke 13 des Wulstfalzes 7 ist eine Führung 8 herausgebildet. Der Scheitel 14 des Wulstfalzes 7 ragt in seiner Erstreckung bis dicht an die Innenfläche des Zwischenteiles 9, ohne jedoch an diesem anzuliegen.

Eine elastische Dichtungsmasse 15 verbindet den Scheitel 14 des Wulstfalzes 7 mit der Innenfläche des Zwischenteiles 9. Die Schenkel 2; 3 verlaufen annähernd parallel zueinander und sind an den inneren Enden winkelförmig abgekröpft. Der Schenkel 3 neigt sich an seinem Ende in einem Winkel dem Schenkel 2 zu; der Schenkel 2 neigt sich in einem Winkel vom Schenkel 3 ab. Am Punkt 16 liegen beide Schenkel 2; 3 sich berührend aufeinander. Beim Aufschieben des Flanschprofiis auf das Luftkanalblech passiert das Luftkanalblech 12 zuerst den Punkt 16, spreizt dabei die Schenke! 2; 3 auseinander und gleitet dann zwischen die Seitenflanke 13 der Wulstfalz 7 in die Führung 8 hinein.

Fig. 2 zeigt das bereits eingeordnete Luftkanalblech 12 in die Führung 8. Dabei ist durch das Spreizen der Schenkel 2; 3 der Spalt 11 etwas vergrößert und die Dichtungsmasse 15 im Spalt 11 gestreckt. Die Dichtungs- und Klemm Wirkung der Schenkel 2; 3 bei den Punkten 16; 16’ sowie zwischen der Seitenflanke 13 der Wulstfalz 7 und der Innenfläche des Schenkels 3 sowie der Stirnseite des Luftkanalbleches 12 an der Innenseite des Schenkels 5 wird jetzt durch die Dichtungsmasse 15 zwischen dem Scheitel 14 des Wulstfalzes 7 und der Innenseite des Zwischenteiles 9 vollständig hergestellt.

Durch das Zusammenwirken der abdichtenden Elemente 8; 15; 16; 16' werden Luftleckagen weitestgehend vermieden. Die Einordnung der Dichtungsmasse 15 in den Spalt 11 im Bereich des Scheitelpunktes 14 der Wulstfalz 7 und deren permanent elastische Ausführung gestattet es, vorteilhaft dynamische Schwingungen aufzunehmen. Gleichzeitig werden fertigungs- und materialbedingte Toleranzüberschreitungen elastisch aufgenommen. Die Anordnung des Wulstfalzes 7 in seiner horizontalen Erstreckung mit der parallel zur Innenseite des Schenkels 3 verlaufenden Seitenflanke 13 ist deshalb vorteilhaft, weil dessen Abstand mit einem Toleranzbereich möglich ist, der ein leichtes Einschieben des Luftkanalbleches 12 bis zur Anlage an die Innenseite des Schenkels 5 im Bereich der Seitenflanke gestattet. 4

Claims (7)

1. AT 401 807 B Durch diese Möglichkeit ist 1. das Flanschprofil am Luftkanal eindeutig fixiert und 2. spätere Montagedifferenzen von vornherein ausgeschaltet. 3. über ein Zusammenspiel der abdichtenden Elemente 8; 16; 16' mit der zwischen der Wulstfalz 7 sowie dem Zwischenteil 9 eingeordneten Dichtungsmasse 15 die hermetische Abdichtung des Luftkanals hergestellt. Der für die Aufnahme der Eckwinkel vorgesehene Raum zwischen den Schenkeln 4; 5 wird durch den Wulstfalz 7, den Steg 17 sowie die Dichtungsmasse 15 gebildet und vollständig von den luftführenden Teilen abgeschlossen. In und durch diesen Bereich kann keine Luft mehr austreten, da auch bei einer schwingenden Belastung des Flanschprofiles durch die elastische Dichtwirkung der Dichtungsmasse 15 ein dauerhafter Verschluß des Bereiches zwischen den Schenkeln 2; 3 erreicht ist. Patentansprüche 1. Flanschprofil für eine Flanschverbindung zum gegenseitigen Befestigen von im Querschnitt annähernd rechteckigen Kanalteilstücken aus Blech, insbesondere für luftführende Hochdruckanlagen, bestehend aus an den Enden der Kanalteilstücke rahmenartig zu befestigenden Winkelprofilen, mit zur jeweiligen Kanalseitenwand senkrecht und parallel verlaufenden Flanschprofilen zur Aufnahme von in die Profile einsteckbaren Montagewinkeistücken, wobei in die senkrecht zu den Kanalseitenwänden stehenden stirnseitigen Schenkel der Flanschprofile ein nach innen weisender, sich über die gesamte Länge des Flanschprofiles erstreckender Wulstfalz eingearbeitet ist, der im Montagezustand der Flanschverbindung die Kanalseitenwände führend aufnimmt und in seiner Erstreckung bis dicht an das gegenüberliegende Schenkelteil ragt,- wobei der Wulstfalz in seiner Horizontalerstreckung einen der Dicke der Kanalseitenwand entsprechenden Abstand von dem Schenkel hat, auf dem die Kanalseitenwand aufliegt, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich der Scheitel (14) des Wulstfalzes (7) mit einer elastischen Schicht (15) bedeckt ist und die Schicht (15), an der inneren Seite des gegenüberliegenden Schenkelteiles (2, 4) lückenlos und elastisch anliegend, angeordnet ist.
2. 2. Flanschverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Schicht (15) durchgängig auf den Scheitel (14) des Wulstfalzes (7) aufgetragen und mit dem gegenüberliegenden Schenkelteil 2, 4 verbunden ist.
3. 3. Flanschverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gegenüberliegende Schenkelteil 2, 4 ein Zwischenteil (9) ist.
4. 4. Flanschverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Schicht (15) auf die Innenseite des dem Scheitel (14) der Wulstfalz (7) gegenüberliegenden Zwischenteiles (9) durchgängig aufgetragen ist.
5. 5. Flanschverbindung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Schicht (15) eine Dicke von 1 mm bis 5 mm, vorzugsweise 2 mm, aufweist
6. 6. Flaschverbindung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Schicht aus einer Dichtungsmasse (15) besteht.
7. 7. Flanschverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsmasse (15) bis annähernd 100 * C temperaturbeständig ist. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 5