DE4303150A1

DE4303150A1 - Flanschprofil zum gegenseitigen Befestigen von Luftkanalteilstücken

Info

Publication number: DE4303150A1
Application number: DE19934303150
Authority: DE
Inventors: Paul Dravenau
Original assignee: BSB STAHL und BAUELEMENTEHANDE
Current assignee: DRAVENAU, PAUL, 10117 BERLIN, DE
Priority date: 1993-01-30
Filing date: 1993-01-30
Publication date: 1994-10-13
Also published as: SK10094A3; RU2124670C1; ATA15594A; RU94002331A; SI9400045A; CZ19594A3; AT401807B

Description

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 zusammenzufügen.

Die DE-PS 27 58 295 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 Schenkeln 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-PS 35 12 669 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 A3 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. Zum einen treten im Bereich der Wulst erhebliche Luftwirbel auf, welche dann weiterhin in ihrem Rücklauf zu Schmutzansammlungen und zur Beeinträchtigung der Gesamtfunktion des Luftkanals führen.

Die US-PS 50 54 823 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 Kanalprofilblech und Wirkungsfläche der Wulst sehr kompliziert ist. In dem Fall, daß das Dichtelement bereits vor der Anordnung auf dem Luftkanalblech eingeordnet ist, 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-PS 23 13 425 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 Teil 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.

Die Konstruktion entsprechend der Lösung gemäß der 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-OS 33 13 235 offenbart eine Flanschverbindung für rechteckige, vier Wände aufweisende Klimatisierungskanäle, 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 zufolge der mit Abstand nebeneinanderliegenden Schweißpunkte zwischen den inneren Schenkeln 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 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.

Die Fertigungstoleranzen beim Ziehen der Flanschprofile sind nicht in jedem Fall so gering, das ein sauberes Einschieben der Bleche der Kanalwand in die Flansche möglich ist.

Es hat sich gezeigt, daß bei zu starker Vorspanung der Wulst das Kanalblech nicht zwischen Wulst und Schenkel geschoben werden kann, sondern an diese anstößt. Einmal wird hierbei der erwartete Dichteffekt nicht erreicht, und zum anderen ist das Zusammenwirken von Kanalwand und Flanschelement nicht effektiv.

Ist die 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 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 gewährleisten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flanschprofil für eine Flanschverbindung zum gegenseitigen Befestigen von im Querschnitt im wesentlichen 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 diese Profile einsteckbaren Montagewinkelstücken, wobei in die senkrecht zu den Kanalseitenwänden stehenden stirnseitigen Schenkel der Flanschprofile ein nach innen weisender, sich über die gesamte Länge des Flanschprofils erstreckender Wulstfalz eingearbeitet ist, der im Montagezustand der Flanschverbindungen die Kanalseitenwände führend aufnimmt und in seiner Erstreckung bis dicht an das gegenüberliegende Schenkelteil ragt, und der Wulstfalz in seiner Horizontalerstreckung einen der Dicke der Kanalseitenwand entsprechenden Abstand von dem Schenkel hat, auf dem die Kanalseitenwand aufliegt, zu schaffen, die eine sichere genaue Montage des Flanschprofils auf dem Luftkanalteilstück gewährleistet und damit eine dauerhafte luftdichte Verbindung des Flanschprofils mit dem Luftkanalstück sowie der Luftkanalstücke untereinander herstellt, wobei die Dichtungswirkung elastisch erhalten bleiben und den technologischen Forderungen auf ausreichende Paßbarkeit bei der Fertigung des Flanschprofils und seiner Montage Rechnung tragen soll.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Scheitel eines in dem 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 Xel zwischen zwei Schenkel überspannend, in einem Winkel zwischen beiden Schenkeln geneigt ist und die Stabilität des Flanschprofils erhöht.

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

Eine sinnvolle Gestaltungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, daß die Mächtigkeit der elastischen Schicht im Bereich des Scheitelpunktes 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 erforderlich 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 weitere Ausgestaltung der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Dichtungsmasse in einem Temperaturbereich bis zu 100°C temperaturbeständig ist und ihre elastische Konsistenz beibehält.

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigt

Fig. 1 das Flanschprofil in einer Seitenansicht,

Fig. 2 die Einzelheit in Fig. 1 in einem vergrößerten Maßstab.

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 ist an seiner oberen Seite ausgeprägt. Zwischen den Schenkeln 2, 4 ist im Xel 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 Schenkeln 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 Flanschprofils auf das Luftkanalblech passiert das Luftkanalblech 12 zuerst den Punkt 16, spreizt dabei die Schenkel 2, 3 auseinander und gleitet dann zwischen die Seitenflanke 13 der Wulstfalze 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 Klemmwirkung 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 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.

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 Flanschprofils durch die elastische Dichtwirkung der Dichtungsmasse 15 ein dauerhafter Verschluß des Bereiches zwischen den Schenkeln 2, 3 erreicht ist.

Bezugszeichenliste

1 Flanschprofil
2 Schenkel
3 Schenkel
4 Schenkel
5 Schenkel
7 Wulstfalz
8 Führung
9 Zwischenteil
10 Eckwinkelführung
11 Spalt
12 Luftkanalblech
13 Seitenflanke
14 Scheitel
15 Dichtungsmasse
16, 16′ Punkt
17 Steg

Claims

1. Flanschprofil für eine Flanschverbindung zum gegenseitigen Befestigen von im Querschnitt im wesentlichen 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 einsteckbare Montagewinkelstücken, wobei in die senkrecht zu den Kanalseitenwänden stehenden stirnseitigen Schenkel der Flanschprofile ein nach innen weisender, sich über die gesamte Länge des Flanschprofils 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 der Scheitel (14) des Wulstfalzes (7) mit einer elastischen Schicht bedeckt ist und die Schicht an der inneren Seite des gegenüberliegenden Schenkelteiles lückenlos und elastisch anliegend angeordnet ist.

2. Flanschverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Schicht durchgängig auf den Scheitel (14) des Wulstfalzes (7) aufgetragen und mit dem gegenüberliegenden Schenkelteil verbunden ist.

3. Flanschverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gegenüberliegende Schenkelteil ein Zwischenteil (9) ist.

4. Flanschverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Schicht auf die Innenseite des dem Scheitel (14) der Wulstfalz (7) gegenüberliegenden Zwischenteiles (9) durchgängig aufgetragen ist.

5. Flanschverbindung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mächtigkeit der elastischen Schicht eine Dicke von 1 mm bis 5 mm aufweist.

6. Flanschverbindung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Schicht eine Mächtigkeit von 2 mm aufweist.

7. Flanschverbindung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Schicht aus einer Dichtungsmasse (15) gebildet ist.

8. Flanschverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsmasse (15) in einem Bereich bis 100°C temperaturbeständig ist.