DE8205068U1 - Kanal- oder Formstück mit Rechteckquerschnitt für Strömungskanäle von Lüftungs- und/oder Klimaanlagen - Google Patents

Description

Heinrich Nickel GmbH., Klima- und Lufttechnik, Siegstraße 16, 5240 Betzdorf /Sieg

Kanal- oder Formstück mit Rechte ^querschnitt für Strömungskanäle von Lüftungs- und/oder Klimaanlagen

Die Neuerung betrifft ein Kanalstück oder ein Formstück . mit Rechteckquerschnitt für Stromungiakanäle von Lüftungs- und/oder Klimaanlagen, welches aus abgekanteten und miteinander durch Längsnahtschweißen verbundenen Blechzuschnitten besteht und.an jedem seiner Enden mit unmittelbar aus den Wandflächen angekanteten U-Flanschen versehen ist, deren von. Ausklinkungsbereichen gebildete lcklücken durch eingesetzte Eckwinkel überbrückt sind,

Derartige Kanalstücke und Formstücke aus Blechzuschnitten mit jeweils endseitig angekanteten U-Flanschen sind bereits

bekannt. Beispielsweise sind solche Kanalstücke und auch Formstücke beschrieben sowie auch dargestellt in dem im Jahre 1977 im Verlag CF. Müller, Karlsruhe, erschienenen "Lehrbuch der Klimatechnik", Band 3i "Bauelemente", Seiten 24-9 bis 255.

Die unmittelbare Ankantung der U-Flansche aus des Wandflachen der Blechzuschnitte hat zur Voraussetzung, daft dort, wo anschließend die Längsabkantungen vorzunehmen sind, Ausklinkungen vorgesehen werden. Deshalb ergeben sich an den betreffenden Stellen nach Durchführung der Längsabkantungen zwangsläufig Eck lücke η zwischen den benachbarten IMFIsnschsn.

Diese Ecklücken bieten dann zwar auf einfache Art und Weise die Möglichkeit, Stoßverbindungen zwischen zwei benachbarten Kanalstücken und/oder Formstücken herzustellen, indem sie das Überschieben sogenannter UC-Schienen oder UT-Schienen in Längsrichtung über die einzelnen Flanschabschnitte ermöglichen. Nachteilig ist Jedoch, daß durch die Ecklücken nicht nur die Formstabilität der U-Flansche beeinträchtigt wird, sondern daß außerdem auch eine problematische Unterbrechung in den Dichtungsanlage flächen derselben entsteht.

Es ist zwar versucht worden, diese Nachteile durch zusätzliche, flache Eckwinkel zu vermeiden, die -parallel zur Dichtungsanlage fläche liegend- die Ecklücken überbrücken und durch Punkt schweißung an der Bückseite benachbarter Flanschabschnitte festgelegt werden.

Die Praxis hat jedoch gezeigt, daß durch diese Maßnahmen weder eine wesentliche Verbesserung der Formstabilität für die U-Flansche noch eine sichere Vermeidung von Lecksteilen in den Stoßverbindungen erreicht werden kann.

Der Einsatz dieser bekannten Kanal- und/oder Formstücke für den Bau von Strömungskanälen bei Lüftungs- und/oder Klimaanlagen in Kernkraftwerken od. dgl. ist daher nicht möglich, weil die unzureichende Formstabilität und Dichtigkeit in Störfällen oder bei Erdbeben eine hohe Kontaminationgefahr nach sich zieht.

Für diese speziellen Einsatzzwecke werden daher nach wie vor Kanalstücke und Formstücke mit angeschweißten Winkelrahmenflanschen benutzt. Hierbei ist es Bedingung, daß die Winkelrahmenflansche über mindestens zwei, jeweils rundum durchgehende Schweißnähte mit den Anschlußenden der Kanalstücke und Formstücke verbunden werden, um neben einer einwandfreien Dekontaminierbarkeit bei hoher Formstabilität auch eine optimale Lecksicherheit zu gewährleisten.

Abgesehen davon, daß die hierbei erforderlichen, beträcntlich langen Schweißnähte einen hohen Fertigungsaufwand bedingen und die massiven Winkelrahmenflansche ein relativ großes Gesamtgewicht der Kanalstücke und Formstücke verursachen, besteht auch der Nachteil, daß für den Werkstoff der jeweils zum Einsatz kommenden Winkelrahmenflansche ein besonderer

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<g Eignungsnachweis beigebracht werden muß. Da die Schweißnähte entlang den Winkelrahmenflanschen nur manuell ausgeführt werden können, wird auch die Eignungsprüfung der einzelnen Kanal- und Formstücke, wie sie für den gegebenen Einsatzzweck erforderlich ist, beträchtlich erschwert.

Mit der Neuerung wird die Beseitigung dieser Unzulänglichkeiten bezweckt und das Ziel verfolgt, Kanal- und/oder Formstücke der gattungsge mäßen Raumform zu schaffen, die bei baulich einfacher Gestaltung eine hohe Formstabilität und eine optimale Lecksicherheit im Bereich der U-Flansche gewährleistet sowie eine Fertigung mit minimalen 3chv»eißnahtlängen gestattet.

Erreicht wird dieses Ziel neuerungsgemäß im wesentlichen dadurch, daß jeder Eckwinkel aus einem Eckzwickel mit drei jeweils rechtwinklig zueinander gerichteten Wandte ilen besteht, welcher in die Ecklücke zwischen zwei benachbarte und rechtwinklig zueinander verlaufende U-Flansohe paßt, und daß dabei jeder Eckzwickel über seine zu den Kantenflächen der U-Flansche komplementären Kantenflächen mit bündiger Lage der Außenseiten seiner Wandteile zu den Außenseiten der U-Flansche durch Schweißnähte mit den U-Flonschen verbunden ist.

Bei Kanalstücken oder auch Formstücken» bei denen die Verbindungschweißnaht an den Blechzuschnitten parallel zu den Längsabkantungen in mindestens einer Wanäflache liegt, ist

es dabei nach der Neuerung von besonderem Vorteil, wenn diese Verbindungsschweißnaht längs den angekanteten U-Flanschen durchgehend ausgeführt ist.

Bin anderes Weiterbildungsmerkmal der ne ue rungs ge mäße η Kanal- oder Formstücke wird auch darin gesehen, daß wenigstens die Stoßflächen der U-Flansche und der Eckzwickel im Schweißnaht be reich plengeschliffen sind.

Durch die angegebenen Maßnahmen werden Kanal- und Formstücke mit Rechteckquerschnitt für Strömungskanäle von Lüftungs- -and/oder Klimaanlagen geschaffen, die bei geringem Konstruktionsgewicht eine große Steifheit der Flansche haben, eine hohe Belastbarkeit aufweisen sowie in optimaler Weise das Entstehen von Leckstellen an den Stoßverbindungen verhindern. Sie sind daher in besonderer Weise für den nraktischen Einsatz in Kernkraftanlagen geeignet.

Als besonders zweckmäßig erweist es sich gemäß der Neuerung, wenn die Eckzwickel als einstückige Tief ziehformte ile aus Blech ausgebildet sind. Fertigungsmäßig bewährt es sich dabei in besonderer Weise, wenn jedes Tief ziehformte il einen Boden und vier rechtwinklig an diesen und jeweils auch aneinander anschließende Wände aufweist sowie durch zwei sich kreuzende Trennschnitte, von denen einer auf der Längsmitteletene und der andere auf der Quermittelebene liegt, in vier gleichförmige Eckzwickel teilbar ist.

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Da die Eckzwickel sich onne weiteres aus dem gleichen Blechwerkstoff wie die Blechzuschnitte für die Kanaloder Formstücke fertigen lassen, ergibt sich auch der Vorteil, daß hierfür keine besonderen Eignungsnachweise beigebracht werden müssen. Auch die Schweißarbeiten für das Anbringen der Eckzwickel sind unproblematisch, da jeweils nur kurze Nahtlängen hergestellt werden müssen, die sich leicht und schnell, z.B. unter Zuhilfenahme von Spann- und Haltevorrichtungen, auch manuell ausführen lassen.

Die beigefügte Zeichnung zeigt den Gegenstand der Neuerung an Ausführungsbeispielen, und zwar in

Pig. 1 den Blechzuschnitt zur Bildung eines geraden Kanalstücks mit angekanteten U-Flanschen,

Fig. 2 in räumlicher Darstellung das aus dem Blechzuschnitt nach Fig. 1 gebildete Kanalstück mit zugehörigen Eckzwickeln für die angekanteten U-Flansche ,

Fig. 3 in größerem Maßstab den Eckbereich eines Kanalstücks mit angekanteten U-Flanschen, vor dem Einsetzen des Eckzwickels,

Fig. 4 den Eckbereich nach Fig. 3, jedoch mit eingeschweißtem Eckzwickel,

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Fig. 5 im Querschnitt eine Stoßverbindung zwischen zwei benachbarten Kanalstücken und in

Fig. 6 ein Tief-'iehformteil zur Bildung von vier F-ckzwickeln.

Die Fig. 1 der Zeichnung stellt einen. Blechzuschnitt 1 zur Herstellung eines geraden Kanalstücks 2 dar, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Der Blechzuschnitt 1 ist dabei an zwei sich gegenüberliegenden, parallelen Begrenzungskanten mit vier in bestimmten Abständen voneinander vorgesehenen Randeinschnitten 3 versehen, die eine bestimmte Länge haben. Parallel zu r"en Be grenz ungs kant en 4· und quer zu den Handeinschnitten ;' sind Markierungslinien 5 und 6 angedeutet, entlang denen am Blechzuschnitt 1 jeweils rechtwinklige Abkantungen durchgeführt werden. Außerdem sind „loch quer zu den Begrenzungskanten 4- und jeweils in Verlängerung der Randeinschnitte 3 Markierungslinien eingezeichnet, längs denen am Blechzuschnitt 1 weitere rechtwinkelige Abkantungen vorgenommen werden können.

Durch die längs der Markierungslinien 5 und 6 ausgeführten Abkantungen v/erden zunächst die aus Fig. 2 ersichtlichen U-Flansche 8 mit ihren Schenkeln 8' und 8" gebildet. Anschließend werden die Abkantungen längs der Markierungslinien 7 durchgeführt, so daß zwei breite Wandteile 9' und zwei schmale Wandteile 9" des geraden Kanalstücks 2 entstehen.

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Eines der beiden schmalen Wandteile 9" wird dabei von zwei

I mit ihren Kanten 10 aneinanderstoßenden ,Abschnitten ge-

I bildet, die durch eine Längsschweißnaht 11 miteinander

I verbunden werden, so daß das gerade Kanalstück 2 mit den

p einstückig angekanteten U-Planschen 8 entsteht.

I Durch die längs der Markierungslinien 7 ausgeführten

% Abkantungen entstehen jeweils zwischen zwei rechtwink-

έ lig zueinander gerichteten U-Flanschen 8 Ecklücken 12,

I wie das deutlich aus der Fig. 2 ersichtlich ist. Diese

f Ecklücken 12 beeinträchtigen dabei nicht nur dip Form-

I Stabilität der U-Flansche 8 und die Belastbarkeit des

I Kanalstücks 2 insgesamt, sondern es werden auch die durch

I die Schenkel 8¹ der U-Flansche gebildeten Dichtflächen

I unterbrochen, welche am Verbindungsstoß zwischen zwei

V benachbarten Kanalstücken 2 erforderlich sind.

Aus den Fig. 2 und 3 kann entnommen werden, daß den

ψ U-Flanschen 8 im Bereich der Ecklücken 12 besondere Eck-

% zwickel 15 zugeordnet werden. Jeder dieser Eekzwickel

f. ist als Formteil aus dem gleichen Material gefertigt wie

I die Blechzuschnitte 1 nach Fig. 1. Er weist dabei drei

X jeweils rechtwinklig zueinander liegende Wandteile 13',

■; 13" und 13"* auf, die längs ihrer aufeinanderstoßenden

χ Ränder einstückig miteinander verbunden sind, beispiels-

i'jt weise von einem Tiefziehforrateil gebildet werden.

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Hinsichtlich ihrer Abmessungen sind die Eckzwickel 13 genau auf die Größe der Ecklücken 12 zwischen benachbarten U-Flanschen 8 abgestimmt} d.h., die beiden Kantenflächen 14· des Wandteils 13' verlaufen komplementär zu den Kantenflächen 15^: der U-Flansche 8, während sich die Kantenfläche 14" der beiden anderen Wandteile 13" und 13'" komplementär zu den'Kantenflächen 15" derselben erstrecken, wie das in Fig. 3 angedeutet ist. Längs der stumpf gegeneinanderstoßenden Kantenflächen 14', 15' Lind 14", 15" werden dann die U-Flansche 8 und die Eckzwickel 13 über durchgehende Schweißnähte 16 fest miteinander verbunden, wie das deutlich au3 Fig. 4 hervorgeht. Hierdurch entsteht dann ein um den gesamten Umfang des Kanalstücks 2 ununterbrochen herumgeführter Flanschrahmen, welcher selbst eine hohe Formstabilität aufweist und auch die Belastbarkeit des Kanalstücks 2 insgesamt wesentlich verbessert.

Damit der in Fig. 5 angedeutete Verbindungsstoß zwischen benachbarten Kanalstücken 2 an den gegeneinander zu verspannenden und zwischen sich eine Dichtung 17 aufnehmenden Schenkeln 8' der U-Flansche 8 eine optimale Lecksicherheit erreicht» ist es wichtig, daß die Schweißnähte 16 der Eckzwickel 13 abgeschliffen werden, bis sie mit den Außenflächen der Schenkel 8¹ und des Wandteils 13' planparallel verlaufen. Auch die über die Schenkel 8¹ verlaufenden Abschnitte der Längsschweißnaht 11 müssen entsprechend plangeschliffen sein.

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Der Verbindungsstoß zwischen benachbarten Kanalstücken 2 wird über Schraubverbindungen 18 verspannt, welche gemäß Pig. 5 durch Löcher in den Scherkeln 8' der U-Flansche 8 hindurchgreifen. Die Löcher in den Schenkeln 8' der U-Flansch6 8 und damit auch die Schraubverbindungen 18 sind gleichmäßig über den Umfang des Kanalquerschnitts verteilt angeordnet und sichern damit im Verein mit der hohen Forrastabilität des ununterbrochenen Planschrahmens einen dichten Zusammenhalt auch bei betrachten Beanspruchungen.

Abschließend sei im Zusammenhang mit Fig. 6 noch die vorteilhafteste Möglichkeit zur rationellen Fertigung von Eckzwickeln 13 aufgezeigt. Hiernach wird zunächst aus dem auch zur Herstellung der Blechzuschnitte 1 dienenden Material durch einen Tiefziehvorgang ein napfartiges Formteil mit einem Boden 20 sowie vier sich einstückig an diesen anschließenden Wänden 21, 22, 23 und 24 gefertigt. Der Boden 20 und die Wände 21 bis 24 liegen dabei jeweils rechtwinkelig zueinander. Durch dieses Formteil 19 v/erden dann zwei sich kreuzende Trennschnitte 25 und 26 so gelegt, daß einer derselben auf der Längsmittelebene und der andere auf der Quermittelebene desselben verläuft. Auf diese Weise entstehen dann gleichzeitig vier Eckzwickel 15, wie sie zur Bildung eines gejchlosssnen Flanschrahmens an Kanalstücken 2 oder auch Formstücken benötigt werden.

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Claims (3)

Schutzansprüche

1. Kanalstück oder Formstück mit Rechteckquerschnitt für Strömungskanäly von Lüftungs- und/oder Klimaanlagen, welches aus abgekanteten und miteinander durch Längsnahtschweißen verbundenen Blechzuschnitten besteht und an jedem seiner Enden mit unmittelbar aus den Wandflächen angekanteten U-Flanscnen versehen ist, deren von Ausklinkungs'ereichen gebildete E^klücken durch eingesetzte Eckwinltel überbrückt sind, dadurch ge kennzeich net, da5 jeder Eckwinkel aus einem Eckzwickel (13) mit drei jeweils rechtwinklig zueinander gerichteten Wandteilen (13Ί 13", 13¹¹O besteht, welcher in die Ecklücke (12) zwischen zwei benachbarte and rechtwinklig zueinander verlaufende U-Flansche (8) paßt, und daß dabei jeder Eckzwickel (13) über seine zu den Kantenflachen(15*, 15") der U-Plansche (8) komplementären Kantenflächen (1V , 14") mit bündiger Lage der Außenseiten seiner Wandteile (13', 13", 13"') zu den Außenseiten (8', 8") der U-Flansche (8) durch Scnweißnähte (16) mit den U-Flanschen (3) verbunden ist.

2. Kanalstück oder Formstück nach Anspruch 1j bei welchem die Längsschweiisnaht an den Blechzuschnitten parallel zu den Abk&ntungen in mindestens einer der Wandflächen liegt dadurch gekennzeichnet, daß die Längs -

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schweißnaht (11) über die angekanteten U-Flansche (8) durchgehend ausgeführt ist (Fig. 2).

3. Kanalstück oder Formstück nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,· daß wenigstens die Stoßflächen (8¹) der U-Flansche (8) und der F.ckzwickel (13) im Bereich der Schweißnaht (16) plangeschliffen sind.

'&.- 4·. Kanalstück oder Formstück nach einem der Ansprüche 1 bis 3<

I dadurch gekennzeichnet, daß die Fc k-

§ zwickel (13) als ^instückige Tiefziehformteile aus Blech

I ausgebildet sind.

I 5· Kanalstück oder Formstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

I dadurch gekennzeichnet, daß Jedes

I Tiefziehformteil (19) einen Beden (20) und vier recht-

I winklig an diesem und jeweils auch aneinander anschließende

I Wände (21 bis 24) aufweist sowie durch zwei sich kreuzende

I Trennschnitte (25 und 26), von denen einer auf der Länp/3-

I mittelebene und der andere auf der Quermittelebene liegt,

I in vier gleichförmige Eckzwickel (13) teilbar ist (Fig. 6).

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