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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum partiellen
Abdichten eines Luftleitungsbauteils.
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Luftleitungssysteme
raumlufttechnischer Anlagen verfügen über eine
enorme Mantelfläche. Selbst kleinste Undichtigkeiten am
Einzelbauteil führen in der Summe zur drastischen Erhöhung
des Energiebedarfs der gesamten Anlage.
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Die
Energieeffizienz der Gebäudeklimatisierung ist wichtiger
Bestandteil des Plans zur Verminderung der CO2-Emissionen. In diesem
Zusammenhang sind die Anforderungen an die Dichtheit von Luftleitungsbauteilen
stark gestiegen. In den letzten Jahren wurde in den technischen
Regelwerken die zulässige Leckage auf höchstens
1/10 der ursprünglichen Leckagerate gesenkt. Dies stellt
die Herstellerindustrie von Luftleitungsbauteilen vor die Herausforderung,
verbesserte technologische Verfahren einzuführen.
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Als
effektive Fertigungsmethode werden bei der Herstellung von Luftleitungsbauteilen
verschiedene Falz- und Bördelverfahren angewandt. Die Flanschprofile
werden häufig vorgefertigt und auf den Kanalmantel aufgesteckt.
Aber auch bei Verbindungsflanschen, die aus dem Bauteilmantel herausgeformt
werden, ergeben sich an den Ecken Problemstellen.
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Undichtigkeiten,
sind bei diesen, auf Formschluss basierenden Verfahren – insbesondere
bedingt durch Fertigungstoleranzen im Zehntel- bis Millimeterbereich – nicht
zu vermeiden.
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Schwerpunkte
bilden neben den Verbindungsflanschen der einzelnen Kanalelemente
deren Eckbereiche, die Falznähte und deren Ausklinkungen
sowie sonstige funktionsbedingten Durchbrüche, wie z. B.
Blechdübel für den Leitschaufeleinbau.
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Es
ist seit langem bekannt, die Undichtigkeiten von Eckbereichen rechteckiger
oder quadratischer Luftleitungsbauteilen mit einem pastösen
Abdichtmittel abzudichten, welches mit den Fingern aufgetragen wird.
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Das
Abdichten von Hand hat allerdings erhebliche Nachteile. So ist das
Ergebnis subjektiv beeinflussbar, sowohl in der Dichtwirkung als
auch im Erscheinungsbild. Das Dichtmittel liegt offen und ist somit
nicht gegen Feuchte, UV-Strahlen und andere zerstörerische
Umwelteinflüsse geschützt. Es ist zudem mechanisch
leicht verletzbar, insbesondere dann, wenn der Aushärte-
und Vernetzungsprozess noch nicht abgeschlossen ist und das Bauteil
umgelagert oder transportiert werden muss.
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Aus
der
DE 82 18 968 U1 ist
eine Vorrichtung zur Abdichtung einer Flanschverbindung von Kanalteilstücken
für Klimaanlagen bekannt, wonach in den Flanscheckbereichen
jeweils eine vorgefertigte und außenseitig an benachbarten
Kanalseitenwänden anliegende Abdeckkappe aus formstabilen
Material vorgesehen ist, die am Flansch gehaltert ist. Die Abdeckkappe
kann nach einer Ausführung Endteile aufweisen, die zwischen
den Kanalaußenseiten und Teilen der benachbarten Flanschprofile
mindestens mittels Klemmkraft gehalten sind. Zum Verbessern der
Dichtigkeit kann an der Abdeckseite der Abdeckkappe eine Dichtung
befestigt sein. Aufgrund fehlender Flexibilität der formstabilen
Abdeckkappe und der toleranzbedingt stets auftretenden Spalte ist
eine nach heutigen Maßstäben zufrieden stellende
Abdichtung nicht zu erreichen. Die zusätzliche elastische
bandartige Dichtung wirkt als Flächendichtung und wirkt
nur unzureichend in kritischen Bereichen.
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Ferner
beschreiben
DE 296
05 121 U1 und
DE
296 11 408 U1 Verbindungs- und Abdichtungsanordnungen für
Lüftungskanäle, die als formschlüssige,
winkelartige Kunststoffteile mit U-förmigem Querschnitt
während des Montageprozesses eines Kanalteils in die offenen
Eckbereiche der Flansche eingesetzt werden. Ergeben sich während
der Herstellung eines Kanals Spalte oder Überlappungen
aufgrund von unvermeidlichen Fertigungstoleranzen, lassen sich diese
nicht oder nur schlecht ausgleichen. Bei Minustoleranzen des Kanalrahmens
verhindern Spalte das Erreichen einer hohen Dichtheit, bei Plustoleranzen
treten am Kunststoffteil Verwerfungen auf, welche die Dichtheit
beeinträchtigen und die Montage der Rahmenverbindungen
erschweren, was wiederum zeitaufwändig ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Abdichten eines Luftleitungsbauteils zu entwickeln, welche eine einfache,
dauerhaft sichere und ästhetisch akzeptable Abdichtung
von in Luftleitungsbauteilen konstruktiv und technologisch bedingten
partiellen Undichtigkeiten, wie kleine Spalte im Bereich der Ecken
oder kleine Durchbrüche in der Bauteilwand, bewirken.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren
nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 4 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen geben die Unteransprüche
an.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße
Vorrichtung bewirken eine einwandfreie Abdichtung von Spalten und
sonstigen kleinen Undichtigkeiten. Das Dichtergebnis ist nicht mehr
vom subjektiven Können eines Facharbeiters abhängig,
sondern wird bestimmt vom Dichtformbauteil im Zusammenspiel mit
den verwendeten Abdichtmitteln. Das Dichtformteil kann in den verschiedensten
Ausgestaltungen, wie Innenecke, Außenecke oder Scheibe,
und Materialien, wie Stahl oder Kunststoff, preiswert in Serie hergestellt
werden. Es sorgt für eine zügige Abdichtung, einen
guten mechanischen Schutz und ein ästhetisches Erscheinungsbild. Es
lässt sich zudem farblich gestalten oder mit beliebigen
Aufschriften oder Zeichen versehen.
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Anhand
eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher
erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen
zeigen in:
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1 ein
erstes Dichtformteil für eine Flanschinnenecke,
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2 ein
zweites Dichtformteil für eine Flanschinnenecke
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3 ein
drittes Dichtformteil für eine Flanschinnenecke
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4 ein
viertes Dichtformteil für eine Flanschinnenecke
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5 ein
fünftes Dichtformteil für eine Flanschinnenecke
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6 ein
sechstes Dichtformteil für eine Flanschinnenecke
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7 ein
siebentes Dichtformteil für eine Flanschinnenecke
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8 ein
achtes Dichtformteil für eine Flanschinnenecke
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9 eine
Anwendung eines der vorstehend bezeichneten Dichtformteils in einer
Flanschinnenecke eines Luftleitungsbauteils
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10 ein
Dichtformteil für eine Flanschaußenecke eines
Luftleitungsbauteils und
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11 ein
Dichtformteil für eine Dübeldichtung in einem
Luftleitungsbauteil.
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Den
Dichtformbauteilen 1 nach den 1 bis 8 ist
gemeinsam, dass sie aus einem zwei Flügel 1a, 1b bildenden
Eckwinkel mit einer aufgesetzten Anschlagplatte 2 bestehen,
aus einem drucksteifen Material hergestellt sind und in der Eckkante selbst,
eine dem Luftleitungsbauteil zugewandte Aufnahmetasche 3 für
ein aushärtbares pastöses Dichtmittel vorgesehen
ist. Sie sind so konstruiert, dass sie sich nachträglich
in eine Innenecke eines Luftleitungsbauteils, insbesondere in die
Innenecke eines Luftleitungskanals, nämlich in dessen Flanschbereich,
aufwandsarm und sicher einsetzen lassen.
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In
die Aufnahmetasche 3 des Dichtformteils 1 wird
ein pastöses aushärtbares Dichtmittel unmittelbar
vor dem Ansetzen des Dichtformteils 1 an eine abzudichtende
Ecke eines Luftleitungsbauteils, vorherrschend ein Luftleitungskanal,
aufgetragen. Dies kann eine ein aushärtbarer Kau tschuk,
ein Heißkleber oder u. a. ein Zweikomponentenkleber sein,
z. B. auf Basis Polyurethan. Anschließend wird das so präparierte
Dichtformteil 1 an die abzudichtende Ecke im Luftleitungsbauteil
unter Druck angesetzt. Hierbei verteilt sich das Dichtmittel innerhalb
der Aufnahmetasche 3, dringt in die feinen Spalte und/oder
die Löcher im Luftleitungsbauteil ein und dichtet auch
oberflächig Spalte und/oder Löcher, allgemein
gesagt Undichtigkeiten, ab. Je nach Beschaffenheit des Dichtmittels
variiert dessen Aushärtezeit. In dieser Aushärtezeit
schützt das Dichtformteil 1 die Dichtmittel und
damit die abzudichtende Ecke vor ungewollter Verformung des Dichtmittels,
z. B. bei Transportbewegungen des Luftleitungsbauteils. Aber auch
nach dem Aushärten des Dichtmittels ist ein sehr guter Schutz
gegen mechanische Einflüsse, wie Stöße, Schläge
oder Schnitte, und chemische Einflüsse gegeben. Mit den
beiden Flügeln 1a, 1b des Eckwinkels und
der Anschlagplatte 2 erfolgt eine Fixierung des Dichtformteils 1 am
Luftleitungsbauteil, wobei die Adhäsions- bzw. Klebekräfte
des Dichtmittels die Fixierung des Dichtformteils 1 je
nach Beschaffenheit des Dichtmittels bis zu einem Zustand der Unlösbarkeit des
Dichtformteils 1 unterstützen. Da es sich, wie
in allen Beispielen nach den 1 bis 8,
um ein Dichtformteil 1 zum Einsetzen in eine Innenecke
des Luftleitungsbauteils handelt, bleibt das äußere
Erscheinungsbild des Luftleitungsbauteils unverändert erhalten.
Aufgrund des schmalwandigen, aber formstabilen Dichtformteils 1,
das vorzugsweise aus Blech oder einem schlagzähem Kunststoff
hergestellt wird, werden die Strömungsverhältnisse
im Inneren des Luftleitungsbauteils überhaupt nicht oder
nur vernachlässigbar gering beeinflusst.
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In
dem Dichtformteil 1 nach 1 ist die
Aufnahmetasche 3 als durchgängig gewölbte
Rinne eingearbeitet. In diese Rinne wird, beispielsweise als „Raupe",
ein Dichtmittel eingespritzt.
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2 zeigt
eine Variante eines Dichtformteils 1 nach 1,
bei der auf dem zur Anschlagplatte 2 entgegen gesetztem
Ende eine auskragende Kante 4 vorgesehen ist. Diese Kante 4 begrenzt
den unter Druck einsetzenden Dichtmittelfluss und gewährleistet,
dass das Dichtmittel seitwärts in Richtung der Schnittkanten
des Flanschprofils eines Luftleitungskanals gemäß 9 geführt
wird.
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Dieser
Effekt wird durch zusätzliche Dichtrinnen, die in Richtung
Profilschnittkanten führen, verstärkt, siehe hierzu 3.
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Die
in 4 gezeichnete Ausprägung der Erfindung
entspricht etwa der Ausprägung nach 3 mit dem
Unterschied, dass die untere Kante 4 im Eckkantenbereich
durchbrochen ist. Dem Durchbruch fällt die Aufgabe zu,
als Einspritzöffnung 5 für Dichtmittel
zu fungieren, das in die rinnenartige Aufnahmetasche 3 gespritzt
wird, nachdem das Dichtformteil 1 auf die Innenecke des
Luftleitungsbauteils aufgesetzt ist. Diese Verfahrensweise führt
zu einer extrem sicheren Verpressung eventueller Undichtigkeiten.
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Das
Dichtformteil 1 gemäß 5 ist
mit einer Aufnahmetasche 3 konzipiert, die sich durch eine
flache Mulde im Eckbereich ergibt. Außerdem ist eine obere
Anschlagkante 6 vorgesehen, die den Abstand etwa kreisrunde
Einspritzöffnung 5 zur Wandung gewährleistet.
Die untere Anschlagkante 7 dient als Dichtkante und bewirkt,
dass sich das einge spritzte Dichtmittel seitwärts in Richtung
Profilschnittkanten verteilt.
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In 6 ist
ein Dichtformteil 1 dargestellt, dessen Aufnahmetasche 3 als
rückgesetzte V-förmige Rinne ausgestaltet ist.
Die Anschlagplatte 2 enthält eine Einspritzöffnung 5.
Weiterhin trägt die Anschlagplatte 2 zwei spitzwinkelige
Ansätze 8a, 8b, die ein Verteilen des
eingespritzten Dichtmittels in Richtung Flansch-Schnittkante erleichtern.
Vorzugsweise wird dieses Dichtformteil 1 zunächst
in die Innenecke kippfest eingehängt und anschließend durch
die Einspritzöffnung 5 Dichtmaterial eingespritzt,
dass die V-förmige Aufnahmetasche 3 ausfüllt und
Undichtigkeiten im Eckbereich des Luftleitungsbauteils abdichtet.
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7 zeigt
ebenfalls eine V-förmige Aufnahmetasche 3 mit
dem Unterschied zu 6, dass diese muldenförmig
ausgebildet ist. Außerdem trägt die Anschlagplatte 2 einen
nach unten gerichteten zylindrischen Haltezapfen 9 für
den Eingriff in einen Durchbruch am Eckwinkel eines Luftleitungsbauteils.
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Schlussendlich
besitzt das Innenecken-Dichtformteil 1 nach 8 in
Ergänzung zu 7 zwei Haltezapfen 9a, 9b,
die hier beide etwa quaderförmig ausgebildet sind mit einer
Ausrichtung parallel zu ihren Flügeln 1a, 1b.
Hiermit wird eine ganz besonders feste Verbindung zum Luftleitungsbauteil
erreicht, in das das Dichtformteil 1 eingreift.
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9 zeigt
schematisch, wie ein Dichtformteil 1 in ein Luftleitungsbauteil,
nämlich in die Flanschinnenecke 10 eines rechteckigen
Luftleitungskanals 11, einzusetzen ist. Die Anschlagplatte 2 des Dichtformteils 1 schließt
dabei bündig an den Eckwinkel 12 des Luftleitungskanals
an. Durch die Einspritzöffnung 5 wird nach dem
Einsetzen des Dichtformteils 1 in die Ecke ein aushärtbares
Dichtmittel eingespritzt, das Leckstellen sicher abdichtet.
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10 zeigt
ein Dichtformteil 1 für eine Flanschaußenecke
eines Luftleitungsbauteils. Es besteht im Beispiel aus einem einfachen
Eckwinkel 1, gebildet von den beiden Flügeln 1a, 1b.
Auch dieses Dichtformteil 1 besitzt eine Aufnahmetasche 3 für
ein aushärtbares Dichtmittel. Außerdem sind in
die Flügel 1a, 1b des Eckwinkels Konturen 13a, 13b eingearbeitet,
die in Gegenkonturen in einem Luftleitungsbauteil eingreifen. Hierdurch
wird der Halt des Dichtformteils 1 verbessert. Als Dichtmittel
kommt insbesondere ein schnellaushärtendes Mittel in Betracht, beispielsweise
ein Zweikomponenten-Epoxydharzkleber mit entsprechendem Härteranteil.
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In
Luftleitungsbauteilen sind oftmals außer in den Eckbereichen
auch weitere Undichtigkeiten abzudichten. Dies trifft zum Beispiel
auf Dübellöcher in den Wänden von Luftleitungskanälen
zu. Bei üblichen Blechdübeln befindet sich eine
Dichtscheibe aus elastischem Material zwischen Dübelkopf
und Bauteilwand, die jedoch insbesondere bei profilierten Bauteilwänden
keine befriedigende Dichtwirkung besitzt. Auch diese werden zusätzlich
nach dem Stand der Technik abgedichtet, indem mit den Fingern ein Dichtmittel
aufgetragen wird. Um auch hier im Sinne der Erfindung Abhilfe zu
schaffen, wird anhand der 11 beispielhaft
ein Dichtformteil 14 für eine Dübeldichtung
in einem Luftleitungsbauteil vorgestellt. Das Dichtformteil 14 in
Form einer Abdeckkappe trägt im Kappendeckel 15,
der eine Aufnahmetasche 3 ausbildet, gleichfalls eine Einspritzöffnung 5 für
ein aushärtbares Dichtmittel, das nach dem Aufsetzen der
Abdeckkappe 14 eingespritzt wird. Selbstverständlich
ist es auch möglich, die Abdeckkappe 14 vor dem
Aufsetzen mit einem Dichtmittel zu füllen. Das Dichtmittel
sollte vorzugsweise nach dem Aufsetzen aus der Einspritzöffnung 5 geringfügig
austreten als Zeichen einer perfekten Füllung und als zusätzliche
Haltekomponente. Nach dem Aushärten sitzt die Abdeckkappe 14 praktisch
unlösbar an der Wand des Luftleitungsbauteils und schützt
das Dichtmittel vor Beschädigung und damit das Luftleitungsbauteil
vor Undichtigkeiten beim Transport und im Gebrauch.
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- 1
- Dichtformteil
in Form eines Eckwinkels
- 1a,
1b
- Flügel
des Eckwinkels
- 2
- Anschlagplatte
- 3
- Aufnahmetasche
- 4
- Kante
an Dichtformteil
- 5
- Einspritzöffnung
- 6
- Oberer
Anschlag
- 7
- unterer
Anschlag
- 8a,
8b
- Ansätze
- 9,
9a, 9b
- Haltezapfen
- 10
- Flanschinnenecke
- 11
- Luftleitungskanal
- 12
- Eckwinkel
des Luftleitungskanals
- 13a,
13b
- Konturen
- 14
- Dichtformteil
in Form einer Abdeckkappe
- 15
- Kappendeckel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 8218968
U1 [0009]
- - DE 29605121 U1 [0010]
- - DE 29611408 U1 [0010]