DE1261715B

DE1261715B - Kruemmer mit rechteckigem Querschnitt sowie Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung desselben

Info

Publication number: DE1261715B
Application number: DE1965D0046449
Authority: DE
Inventors: Bernhard Kleindienst
Original assignee: DEUTSCHE STEINZEUG
Current assignee: DEUTSCHE STEINZEUG
Priority date: 1965-02-05
Filing date: 1965-02-05
Publication date: 1968-02-22

Description

Krümmer mit rechteckigem Querschnitt sowie Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung desselben Die Erfindung betrifft einen Krümmer mit rechteckigem Querschnitt, bestehend aus zwei ebenen Seitenwänden und mindestens zwei diese Seitenwände verbindenden, konzentrisch zur Krümmerachse ge- krümmten Verbindungswänden sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung solcher Krümmer.
Viereckrohre aus thermoplastischen Kunststoffen worden üblicherweise in der Strangpresse,erzeugt und insbesondere für die Be- und Entlüftung von Räumen benutzt. Es fehlt für diese Rohre jedoch eine vielfach verwendbare und preiswerte Bauform von Krümmern und Bögen. Dabei wird die Entwicklung besonders dadurch erschwert, daß die Viereckrohre in beiden Rechteckrichtungen sehr unterschiedliche Abmessungen haben können und daß noch zusätzlich die geforderten Winkel verschieden sind.
Bekannt ist es, Krümmer aus thermoplastischen Kunststoffen herzustellen, indem man die Rohre mit warmen Sand füllt, verschließt und nach dem Durchwärmen der Rohrwände zu einem Bogen verformt. Dieses Verfahren ist aber praktisch nur für runde Rohre verwendbar, weil sich bei Viereckrohren die flachen Seitenwände ausbeulen. Außerdem muß der mittlere Biegeradius solcher Krümmer stets ein Vielfaches des Rohrdurchmessers oder der hohen Kante eines Vierkantrohres sein.
Um diese Schwierigkeit zu umgehen, hat man Krümmer bereits aus mehreren Segmenten mit ebenen und parallelen Wänden zusammengeschweißt. Ein Bogen von 901 besteht dann beispielsweise aus drei bis neun Segmenten, wobei die Energieverluste der Strömung mit steigender Segmentzahl abnehmen. Andererseits nehmen die Bearbeitungskosten mit steigender Segmentzahl zu. Das Zuschneiden, Vorbereiten, Heften und Schweißen der Segmente erfordert viel Arbeitszeit. Außerdem zeigen die Schweißnähte thermoplastischer Kunststoffe nur 60 bis 80 1/o der Festigkeit, die sonst die Rohrwand besitzt.
Zur Vermeidung der eckigen Segmentbögen, des hohen Strömungswiderstandes und der Vielzahl von Teilen könnte man Krümmer aus Kunststoff ebenso wie solche aus Metall auch aus zwei Schalen zusammensetzen. Solche Schalen lassen sich aus Tafeln durch seitliches Umbiegen herstellen, beschneiden, mit den gebogenen Kanten aneinanderlegen und schweißen. Dabei wären dann aber für jedes Viereckrohr zwei Formen erforderlich, weil zu jedem Viereckrohr zwei Bögen oder Krümmer gehören, je nachdem das Viereckrohr über die Breitseite oder -über die Hochseite gebogen wird. Bei zwanzig verschiedenen Querschnitten der Viereckrohre ergeben sich somit 40 Tiefziehformen. Der mittlere Bogenradius muß mit Rücksicht auf die Formentiefe groß gewählt werden, und zwar noch größer als bei Segmentbögen. Manche Viereckbögen lassen sich auch nach diesem Verfahren nicht herstellen, weil die Anwendung des Tiefziehverfahrens begrenzt ist, insbesondere, wenn über die Hochseite gezogen wird und das Viereckrohr ein großes Verhältnis zwischeif den beiden Seitenabmessungen aufweist. Ferner entsteht beim Herstellen der Schalen aus Platten ein großer Abfall. Die Verformung ist zeitraubend, und man erhält sehr untersdhiedliche Wandstärken.
Es erscheint zunächst aussichtslos, die angegebenen Schwierigkeiten bei Kunststoff durch die Verwendung eines Preß-, Spritzguß- oder Gußverfahrens zu überwinden, da die Kosten für die sehr verschiedenen Werkzeuge untragbar sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Rohrkrümmer für Viereckrohre zu schaffen, der einfach und billig für alle üblichen Seitenverhältnisse des Viereckquerschnittes und mit kleinem Krümmungsradius und trotzdem geringen Strömungsverlusten herstellbar ist.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgalye dadurch gelöst, daß die formgleichen Seitenwände einstückig mit entsprechend dem Verlauf der Verbindungswände gekrümmten, gegeneinandergerichteten und einander gegenüberliegenden Flanschen aus Kunststoff gepreßt, gespritzt oder gegossen sind und an ihren Außen-und Innenrändern stufenförmige Anschlagkanten für die seitliche und axiale Anlage der ebenfalls aus Kunststoff bestehenden gekrümmten Verbindungswände aufweisen. Die Erfindung besteht in der gemeinsamen Anwendung dieser Merkmale.
Wie im folgenden noch gezeigt wird, ermöglicht ein solcher Aufbau auch bei Kunststoff die an sich bekannte Herstellung der Seitenwände aus zwei formgleichen Teilen, so daß die Zahl der erforderlichen Werkzeuge auf die Hälfte-herabgesetzt wird. Ferner kann man durch die Breite der gekrümmten Verbindungswände, die unter seitlicher Anlage auf die stufenförmigen Anschlagkanten gesetzt und vorzugsweise verklebt werden, die Breite des Rohrkrümmers nach Bedarf ausführen, indem man entsprechend lange Stücke aus einem Rohr herausschneidet und mit den Seitenwänden zusammensteckt. Diese Herstellun- ist einfach und billig. Sie ergibt einen formschönen gerundeten Krümmer.
Um der Forderung des Strömungsfachmannes nach geringem Strömungsbriwert und der Forderung des Architekten nach scharfer Krümmung Rechnung zu tragen, ist es zweckmäßig, daß mindestens eine der Verbindungswände im Strömungsquerschnitt des Krämmers liegt und als an sich bekannte Leitfläche dient.
Die Leitflächen werden vorteilhaft aus biegsamem Kunststoff hergestellt und auf den, Innenflächen der Seitenwände geführt. Zur Führung werden zweckmäßig Ringrippen vorgesehen, gegen die sich die Leitfläche unter Spannung anlegt oder gegen sie geklebt oder geschweißt ist. Bei,stark gerüttelten Leitungen sollten die Leitflächen in einer Nut zwischen je zwei Ringrippen geführt werden.
Eine besonders einfache Herstellung der erfindungsgemäßen Krüm-mer ergibt sich, wenn beide Seitenwände als geschlossene Ringschalen gespritzt, gegossen oder gepreßt werden, worauf man Verbindungswände, also die Innenwand, die Außenwand und gegebenenfalls wenigstens eine Leitfläche anbringt und schließlich aus dem so entstandenen torusförmigen Gebilde in an sich bekannter Weise einen dem geforderten Winkel des Krümmers entsprechenden Sektor heraussehneidet. Auf diese Weise kann man z. B. aus einem vollen Torns vier 901-Krümmer herausschneiden.
Die Preß-, Spritzguß- oder Gußform für die, Seitenwände wird zweckmäßig drrart zusammengesetzt, daß die S#eitenwände stets mit gleichem Innenradius hergestellt werden, wogegen der zur Formung des Außenflansches bestimmte Teil austauschbar ist und der zwischen den beiden ringförmigen Werkzeugteilen verbleibende Raum durch ringfönnige Zwischenstücke ausgefüllt wird. Füllansätze usw. sieht man bei einer solchen Ausbildung zweckmäßig am Innenteil vor, so daß diese verhältnismäßig teuren Teile für alle Krümmer gleich sind.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt F i g. 1 die Seitenansicht eines 901-Krümme(rs, teilweise geschnitten nach der Linie 14 der F i g. 2, F i g. 2 eine Stirnansicht des Gegenstandes der Fig. 1, F i g. 3 eine andere Ausführung des Außenflansches und F i g. 4 einen torusfönnigen Grundkörper mit Trennungsschnitten.
Gemäß F i g. 1 und 2 besteht der Krümmer aus zwei Seitenwänden 1 und 2, eineT Innenwand 3, einer Außenwand 4 und zwei Leitflächen 5 und 6. Die Seitenwände haben abgerundete Flansche 7, 8, 9 und 10, in deren stufenförmige, Anschlagkanten 11, 12, 13, 14 Innen- und Außenwand 3 bzw. 4 abgestützt und eingeklebt sind. Die Innen:flächen der Seitenwände tragen Rippen 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, welche paarweise derart eng benachbart sind, daß sie Nuten einschließen, in welche die Leitschaufeln 5, eingesetzt sind.
Die axiale BreiteB des Krümmers ist nur durcl die Breite der Verbindungswände 3, 4 5, 6 bestimmt. so daß man mit gleichen Seiten#Anden 1, 2 verschiedene Strömungsquerschnitte herzustellen vermag, diE alle die gleiche radiale Höhe H aufweisen.
Die Anschlagkanten 11, 12, 13, 14 für die Außenwand 4 und die Innenwand 3 an den Flanschen 7, 8, 9, 10 der Seitenwände 1, 2 sind in den F i g. 1 und 2 nach außen abgestuft. Eine andere Ausführungsform ist in F i g. 3 dargestellt. Hier ist eine Innenstufe- 23 vorgesehen, die man bei der Verwendung eines Rohrabschnittes für die, äußere Wand bevorzugen wird.
Der Innenradius des Krürnm ers ist in F i g. 1 mit r, der Außenradius mit R und der mittlere Radius mit R. bezeichnet.
Fig* 4 erläutert die Herstellung des Krümmers durch Teilung eines torusförmigen Grundkörpers. Auf der Seitenwand 50 sind KennmarkeD-51, beispielsweise Rippen oder Rillen, vorgesehen, die gleiche Winkelabstände von z. B, 150 voneinander haben. Es ergeben sich dann unter anderem die durch Schnitte angedeuteten Teilmöglichkeiten zur Erzeugung von Krümmern mit Winkeln von 30, 45, 60 oder 901.

Claims

Patentansprüche-1. Krümmer mit rechteckigem Querschnitt, be- stehend aus zwei ebenen Seitenwänden und mindestens zwei die Seitenwände verbindenden, konzentaisch zur Krümmerachse gekrümmten Verbindungswänden, dadurch gekennzeichnet, daß die formgleichen Seitenwände (1, 2) einstückig mit entsprechend dem Verlauf der Verbindungswände (3, 4) gekrümmten, gegeneinandergerichteten und einander gegenüberliegenden Flanschen (7, 8, 9, 10) aus Kunststoff gepreßt, gespritzt oder gegossen sind und an ihren Außen-und Innenrändern stufenförmige Anschlagkanten (11, 12, 13, 14) für die radiale und axiale Anlage der ebenfalls aus Kunststoff bestehenden gekrümmten Verbindungswände aufweisen.
2. Krümmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Verbindungswände im Strömungsquerschnitt liegt und als an sich bekannte Leitfläche (5, 6) dient. 3. Krümmer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitflächen (5, 6) aus biegsamem Kunststoff bestehen und auf den Innenflächen der Seitenwände (1, 2) geführt sind. 4. Krümmer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen für die. Leitflächen (5, 6) als Ringrippen (15 bis 22) ausgebildet sind. 5. Verfahren zum Herstellen eines Krümmers nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Seitenwände (1, 2) als geschlossene Ringschalen gespritzt, gepreßt oder gegossen werden, darauf die Verbindungswände (3, 4 und eventuell 5, 6) angebracht und aus dem so entstandenen torusförmigen Gebilde dann in an sich bekannter Weise ein dem geforderten Winkel des Krümmers entsprechender Sektor herausgeschnitten wird (F i g. 4). 6. Preß-, Spritzguß- oder Gußform zur Herstellung von Ringschalen unterschiedlicher radialer Breite für das Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß ein für alle Ringschalenbreiten gleiches inneres Formteil mit bestimmtem Innenradius (r) und unterschiedliche äußere Formteile für die verschiedenen Außen-#adien (R) vorgesehen sind, wobei zwischen das innere und jedes äußere Formteil jeweils passende ringförmige Zwischenstücke einsetzbar sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 855 779; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1754 644; schweizerische Patentschrift Nr. 291886; britische Patentschrift Nr. 956 494; USA.-Patentschrift Nr. 2 192 471.