JPS61213434A

JPS61213434A - フレーム部材

Info

Publication number: JPS61213434A
Application number: JP5514286A
Authority: JP
Inventors: ゲオルグ・メツツ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-03-14
Filing date: 1986-03-14
Publication date: 1986-09-22
Also published as: FR2578948B1; DE3509080A1; DE3509080C2; FR2578948A1; GB2172359B; JPH058344B2; GB2172359A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔利用分野〕本発明は、超過圧および低圧風道用の洩漏損失の少ない
フランジのためのフレーム部材でろって、金属製の中空
形状を有しており、風道すなわちダクトの壁の端部の挿
入隙間（この隙間は外側ウェブと内側ウェブの覆ってい
る領域でこれらのウェブによって形成されている）、鈍
角をなして外側ウェブに連らなる支持ウェブ、および内
側ウェブにめ９気密作用をする平行な２個の凹部（この
凹部のよシ外側にろる第１０）凹部は挿入隙間から離れ
ていてフレーム部材と平行に伸びている）を備えている
フレーム部材に関する。

〔発明の背景〕

このようなフレーム部材はコイル材（鋼板）から成形機
によって成形される。使用されている金属板は、ＳＴ　
０２　Ｚ　ＤＩＮ　１７１６２　テ示すしｈものである
。との金属板材は両面が亜鉛メッキされている。このよ
うなフランジの主な問題点は、それらが充分に気密か否
かであることで、ｌ、これは大抵の場合その内部を支配
する超過圧に対するものである。しかしながら、殆んど
数多にはないことではめるが負圧の場合にも°このフラ
ンジは適していなければならない。またこれらのフラン
ジはできるだけその構造が低圧風道、中圧風道および高
圧風道に適していなければならない。種々の圧力に対し
て同一の構造が採用できるということは研究に値するこ
とである。何故ならばこのようにすれば圧力に無関係に
同一の製品系列に留めておくことができ、そして例えば
大抵の場合または少なくとも極端な場合に％特殊なフレ
ーム部材を必要としないからである。この場合にフレー
ム部材は最高の圧力が現われたときでも十分に気密であ
るが、この気密性が追加的な費用がかさみ複雑になり製
品系列を変更させるような処置を要するように形成され
ていてはならない。このことは高圧に対しては正当な経
費が出されるけれども、中圧および低圧の領域では多過
ぎる支出を意味し、このことは価格に跳ね返って来るで
ろろう。更にこのフレーム部材は新しい規格を新たに設
けなくてもよいようにできるだけ規格に合うようくしな
ければならず、規格に対する変更が目立たなければその
方がよいのである。このような規格は例えば１９８２年
の暖房通風請負業者協会の「板金風道仕様（Ｓｐｅｃｌ
ｆｉｅａｔｌｏｎ　ｆｏｒ　ｓｈｅ＠ｔ　ｍｅｔａｌ　
ｄｕｃｔｗｏｒｋ）ＪＯ，Ｗ、　１４２　　でめる。例
えばその１３頁には、低圧風道、中圧風道および高圧風
道とは何か、洩漏限界拡何処にあるか、どのような計算
原理が適用嘔れるかということなどが記載されている。

本発明を適用することのできるフランジは、その第４０
図および第４２図に示されている。しかしながら支持ウ
ェブを有していない純粋なＬ−形フレーム部材にも本発
明を適用することができる。

例えば上記第４２図かられかるように、高圧は高圧フラ
ンジにより、また厚嘔Ｑ、３＋ａａ〜１．２５１１１０
）厚い板材を使用することによって実施できる。費用節
約のために現在でも厚１５０．７１０１０）板材が使用
てれている。

勿論フレーム部材はその大きな課題、すなわち２個のフ
レーム部材を相互に連結することを更に満足しなければ
ならない。このことは、フレーム部材が機械的に非常に
剛でなければならないことを意味する。その部分で負荷
が極めて大きくなるからである。多くの会社では風道を
検査するときに、その中に作業車輛を走らせる。また修
理班の人々が風道内を歩き、またはこの人達が風道内を
通行するのは全く普通のことである。更に、静圧だけが
維持されなければならないのではないという負担が生じ
るのである。それどころか、周波数が亜高から超音にわ
たっている振動が風道内に気柱が存在するのでめる。こ
の周波数の振幅スペクトルも極めて多様である。

気密性を高めるために、例えば前記規格の第４１図に示
されているようなポケット部を設けることができる。風
道の壁の端部が入シ込むこのポケット部の製造は、１／
ＩＯベニツヒをめぐる極めて激しい価格競争の行われて
いる分野でのフレーム部材の製造を高価なものにしてい
る。第２Ｋ、このに２回曲げることによってのみ製造で
きる。これは板材にとって過負荷でＩＳシ、そして基礎
研究から、この曲げ工程において中性領域から大きく外
れ、圧縮区域で材料が押しうぶてれ、引張シ区域で材料
が引き裂けることがわかっている。このことは、このよ
うに折り曲げたフランジを塩溶液に浸漬することによっ
て極めて容品に示すことができる。数日後にはこの過負
荷を受けた範囲に錆の生じた箇所が見られるのである。

この曲げ操作において、それ自体延性のめる亜鉛層に亀
裂を生じ、強い反復屈曲作用をするロールによって押し
つぶてれてしまうこともるる。

何れにせよ常に薄くなる金属板材がこのように痛めつけ
られると、鎖の最も弱い一環が全体の品質を決めるよう
に、当然最も弱い箇所が全体の品質を決定することにな
る。他面において投じられた費用は失われてしまう。

本願の特許請求の範囲第１項のおいて書きはドイツ特許
第３２０７９９０号明細書から出発している。

該明細書では内側ウェブには気密作用をする２本の溝が
設けられている。しかしながらこの場合に気密は、本発
明の意義においては溝によって達成されていない。それ
どころかこの溝は内側ウェブの補強に役立つものであり
、このことにより、点溶接の熱によって生じる金属板材
の反りを避けることが望まれている。しかしながらこれ
は全く別の問題解決の糸口となる。更に、内方に向って
成形された溝は洩漏損失に対して有利である。この溝は
フレーム部材の全長にわたって走っている連結小気道と
して示すことができ、この小気道はこの高さにあるすべ
ての空気洩漏通路を結節点状に互いに連結している。従
って静力学的に見ればこのような溝は、一つの側から来
るがそこを完全には貫通しない洩漏通路を、他の側から
来るが本来そこを貫通しない洩漏通路と連結して連通系
を形成させる４のである。

公知のフランジにおいては、本発明の意図する気密の課
題をポケット部によって果しているが、このポケット部
は挿入された風道の壁の端部の縁がナイフバッキングの
ようにポケット部の上側に来るように、その脚部が極め
て正確に曲げられていなければならない。

〔発明の概要〕

本発明の課題は、このようなポケット部を使用せず、従
来のフランジに対して簡単な方法で、そしてフランジを
弱化嘔せずかつ価格を著しく高めないで、本質的に洩漏
損失の少なくする手段を提供することである。

本発明によれば、上記の課題は本願の特許請求の範囲第
１項の特徴部分から理解嘔れる特徴事項によって解決さ
れる。ここで薄板加工のこの分野で普通の許容度を製造
の際に高めてはならない。

特許請求の範囲第２項の特徴事項によれば端面によって
形成された気密面は拡大されない。

特許請求の範囲第３項の特徴事項によれば風道の壁の挿
入された端部において、ウェブは一定量だけ、すなわち
風道の壁の板の厚さに等しいだけ互いに離れている。

特許請求の範囲第４項の特徴事項によればウェブのその
他の領域も、風道の壁の端部が挿入されたときに、本質
的に同じ量だけ互いに離れているよ５にすることができ
る。

特許請求の範囲第５項の特徴事項によれば第２のウェブ
の製造の際に最小限の成形作業を行えばよく、鋼の接目
は破壊されない。

特許請求の範囲第６項の特徴事項によればこの大きな負
荷を受ける領域は更に良い材質が与えられ、・接目が破
壊式れるように材料が変形されない。

特許請求の範囲第７項の特徴事項によれば本発明の実施
例から明らかなように気密度の向上が得られる。

特許請求の範囲第８項の特徴事項についても同じことが
云える。

特許請求の範囲第９項の特徴事項によれば第２の凹部の
広い領域が気密面として役立っている。

特許請求の範囲第１０項の特徴事項によれば前記面ハ、
ナイフバッキングの欠点を伴うことなく、ナイフバッキ
ングを指向して減少される。

特許請求の範囲第１１項の特徴事項によれば第２の凹部
は特別な強度を有する区域で塾る通路によって極めて良
好な耐性を有している。

特許請求の範囲第１２項の特徴事項によれば連結部（大
抵は溶接点）によって生じる張力は前面にも頂部にも均
等に作用させることができる。

〔実施例〕

図面に示した好ましい実施例によって本発明の詳細な説
明する。

フレーム部材１１は詳細には図示されていないアングル
のアーム１３のための挿入空所１２を有している。特に
このフレーム部材は風道の長手方向にのびる外側ウェブ
１４、風道の長手方向にのびる内側ウェブ１６および折
れ部１Ｔと鈍角をなして移行する支持ウェブ１８を有し
ており、この支持ウェブは図面での水平に対して約４５
　　をなしている。外側ウェブ１４は真直ぐに伸びてい
て、その自由端部に短かい把握突起１９を有している。

その限シにおいてこの外側ウェブは、ゲオルグ・メック
・ゲー・エム・バー・バーによシ商品番号１１７として
既に長年の間販売てれているようなフレーム部材の形を
有している。またその他寸法もこの会知の技術水準に相
当している。

水平の一点鎖線２１が折れ部１Ｔの位置な示している。

内側ウェブ１６はその自由端部に通常幅４．５１１１１
０）第１０）環状の凹部２２を有している。その断面は
略円形でめる。この凹部２２は内側ウェブ１６の内面２
４よシも０．５■高くなっている自由な端面２３を有し
ている。一点鎖線２１から始り、すなわち折れ目１１０
近くから、挿入隙間２７の方に突出している第２の凹部
２６が設けられており、その全長は約２．５■であり、
緩い移行半径で弧状になっている。実施例において該凹
部は長さ２．５１でめシ、内面２４よりもｏ、ｓｍ高く
なっている。

その頂部２８は外側ウェブ１４の内面２９に接触してい
る。従って自由な端面２３は頂部２８と同様に内面２４
よシも高く位置している。

矢印３１は後に行われる結合の位置を示している。これ
は鋼板製風道の場合には点溶接点であってもよく、また
アルミニウム製風道の場合には鋲接で６ってもよい。本
発明は明らかにアルミニウム製フレーム部材およびアル
ミニウム製風道にも適している。

凹部２２は空所になっていてもよく、またその中に耐久
性可塑性バッキングが設けられていてもよいが、このバ
ッキングの上面は自由な端面２３よりも高く位置してい
る。

第２図の実施例では、第２の凹部３２は凹部２６と比較
してより一層強いＶ字状になっている。この場合に、互
いに向い合っているロールによって中央部３３で高圧が
生じるように圧延を行うので、材料は中央部３３で圧ｍ
−ｓれる。しかしながら凹部３２はその頂部がとがって
はいないで同様に丸くなっている。

第３図は点溶接した状態の装置を示している。

本発明においては従来の通常の溶接点間隔をそのまま用
いることができる。従って溶接点の数を増やす必要はな
い。第３図かられかるように、自由な端面２３は風道の
壁３６の内面３４に接している。更にその内面３４には
頂部２Ｂが接している。

外側ウェブ１４は本質的に風道の壁３６の外面３７に平
行に位置している。第１および第２の凹部２２゜２６の
間にある中間部３９は溶接点３８によって内面３４の方
に引張られている。従って中間部３９は許容範囲で曲っ
ていて、自由な端面２３および頂部２８は密閉力により
内面３４に押し付けられる８凹部２２に過剰量の耐久性可塑性バッキングを捲こすと
、楔状隙間４１に過剰量の一部が存在するようになる。

何故ならば凹部２６（または３２）の左フランジ側が外
れて、風道の壁３６内の内圧が楔状隙間４１０）中に耐
久性可塑性バッキングを更に押し込むからである。折れ
部１７Ｆｉ外側ウェブ１４が頂部２Ｂの圧力に対抗して
持ちこたえるのを助ける。

風道の金属板は通常０．７　Ｍの厚さでめる。

本願発明は、５００〜２５００パスカルの圧力において
、市販のフランジ１１７，１２０および１２０Ｓと比較
して、有効でｂる。すなわち本質的に凹部２Ｂの高さが
問題である。従って圧力５００パスカルの場合には０．
５１１１０）高さが最適である。これＦｉ６０チの向上
でるり、このことは飛躍的なととであり、またこの分野
では許容範囲が狭いにも拘らず予期すらされなかったこ
とである。更に５００パスカルの場合に、０．３調また
は０．７■の気密凹部高さで３４％の向上が考えられる
ことは、当業者の予期できる範囲を十分超えているので
ある。

圧力２５００パスカルの場合にもＱ、５ｍの気密凹部高
さでなお４７チの向上の得られることは、極めて卓越し
たことと考えることができ、またこのむとは１：５の圧
力差に関して同一の方法で優れた効果のめることを示し
ている。

フランジ１２０においてはこの向上は一層大きいもので
ある。フランジ１１７ｈ０．７ｍｍの金属板厚さである
が、フランジ１２０の金属板厚さは０．８１なのである
。

７ランク１２０はポケット部のめるフランジであるか、
本発明によればポケット部なしでもフランジ１２０で得
られた値に殆んど近い値が得られる。

凹部２６のめる屋式１１７フランジの浅溝損失の測定は
熱可塑性物質を添えずに行われた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるフレーム部材の断面図で、挿入さ
れたアングルのアーム断面も示されている。第２図は第２の凹部の異なる実施例断面図であり、第３
図は挿入した風道の壁の端部および点溶接点を伴った第
１図の実施例の断面図である。１１・・・・フレーム部材、１２・・・・挿入空所、１
３・・・・アーム、１４・・・・外側ウェブ、１６・・
・・内側ウェブ、１７・・・・折し部、１８・・・・支
持ウェブ、１９・・・・把握突起、２２・・・・第１０
）環状の凹部、２３・・・・端面、２６・・・・第２の
凹部、２７・・・・挿入隙間、２８・・・・頂部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）超過圧および低圧風道用の洩漏損失の少ないフラ
ンジのためのフレーム部材であつて、金属製の中空形状
を有しており、風道の壁の端部の挿入隙間（この隙間は
外側ウェブと内側ウェブの覆つている領域でこれらのウ
ェブによつて形成されている）、鈍角をなして外側ウェ
ブに連らなる支持ウェブ、および内側ウェブにあり気密
作用をする平行な２個の凹部（この凹部のより外側にあ
る第１の凹部は挿入隙間から離れていてフレーム部材と
平行に伸びている）を備えているものにおいて、ａ）第
１の凹部は内側ウェブの自由な端部を形成し、ｂ）第１の凹部の外側の端面は内側ウェブの内面よりも
、フレーム部材の金属板の厚さの一部には達しているが
少なくとも金属板の厚さの１／３だけ高く位置しており
、ｃ）内側ウェブは挿入隙間の中に形成された第２の凹部
を有していて、この凹部は外側ウェブから支持ウェブへ
の移行部の少し前方にあり、弧状断面を有し、かつ金属
板の厚さの約にないし全部に相当する高さの程度だけ突
出しており、ｄ）外側ウェブは挿入された風道の壁の金属板および内
側ウェブを連結する範囲は前面と第２の凹部との間の範
囲であることを特徴とするフレーム部材。
（２）第１の凹部の端面が第１のウェブの内面に対して
平行である特許請求の範囲第１項に記載のフレーム部材
。
（３）第２の凹部の頂部が金属板の挿入されていない状
態で外側ウェブの内面に接している特許請求の範囲第１
項に記載のフレーム部材。
（４）内側ウェブおよび外側ウェブは金属板の挿入され
ていないときに互いに略平行に伸びている特許請求の範
囲第１項に記載のフレーム部材。
（５）第２の凹部の弧状断面が緩やかな移行半径を有し
ている特許請求の範囲第１項に記載のフレーム部材。
（６）第２の凹部の材料が弧状部で著しく圧縮されてい
る特許請求の範囲第１項に記載のフレーム部材。
（７）第２の凹部の高さがフレーム部材の金属板の厚さ
の０．７（−６０％＋１４０％）である特許請求の範囲
第１項に記載のフレーム部材。
（８）第２の凹部の高さがフレーム部材の金属板の厚さ
の０．７（−２０％＋８０％）である特許請求の範囲第
１項に記載のフレーム部材。
（９）第２の凹部が略半円形である特許請求の範囲第１
項に記載のフレーム部材。
（１０）第２の凹部が平らなＶ字断面を有する特許請求
の範囲第１項に記載のフレーム部材。
（１１）支持ウェブが外側ウェブに移行する場所から第
２の凹部が始まる特許請求の範囲第１項に記載のフレー
ム部材。
（１２）連結のための領域が、前面と第２の凹部の頂部
との間の半分の間隔の範囲内にある特許請求の範囲第１
項に記載のフレーム部材。