DE2556167A1

DE2556167A1 - Flanschverbindung zum gegenseitigen befestigen von im querschnitt im wesentlichen rechteckigen kanalteilstuecken aus blech, insbesondere fuer lufttechnische hochdruckanlagen

Info

Publication number: DE2556167A1
Application number: DE19752556167
Authority: DE
Inventors: Guenter Smitka
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-12-13
Filing date: 1975-12-13
Publication date: 1977-06-16
Also published as: NO143242C; PT65928B; DK549276A; IE44752B1; JPS5272923A; PT65928A; IE44752L; NO764201L; ES454174A1; ZA767081B; AU2002976A; DK146427B; NO143242B; DK146427C; AU507256B2; GB1559485A; SE7613844L

Description

Dipl.-Ing. H. Sauenland · Dn.-Ing. R. König ■ Dipl.-Ing. K. Bergen Patentanwälte · 4ood Düsseldorf 3a · Cecilienallee 76 · Telefon 432732

11, Dezember 1975 30 153 B

Herr Günter Smitka, 5868 Letmathe, Am Bülzgraben 33

"Flanschverbindung zum gegenseitigen Befestigen von im Querschnitt im wesentlichen rechteckigen Kanalteilstükken aus Blech, insbesondere für lufttechnische Hochdruckanlagen"

(Zusatz zu Patent · ..₀ ··<> - Patentanmeldung P 23 13 425.0)

Die Erfindung betrifft eine Flanschverbindung zum gegenseitigen Befestigen von im Querschnitt im wesentlichen rechteckigen Kanalteilstücken aus Blech, insbesondere für lufttechnische Hochdruckanlagen, bestehend aus an den Enden der Kanalteilstücke rahmenartig zu befestigenden Profilen mit zur jeweiligen Kanalseitenwand senkrecht und parallel verlaufenden Flanschen zum Einschieben der Enden der Kanalteilstücke und zur Aufnahme von in die Flansche einsteckbaren Schenkeln von Winkelstücken, bei denen vorzugsweise der außerhalb der Flansche liegende Eckbereich gegenüber den Schenkeln abgekröpft ist, nach Patent . ... ,.. (Patentanmeldung P 23 13 425.0).

Bei der Flanschverbindung nach der Hauptanmeldung wird insbesondere durch Anordnung von Labyrinthfalzen und Wölbungen an den Flanschen neben einem kostengünstig zu verwirklichenden, stabilen Zusammenbau die Dichtigkeit der Flanschverbindung verbessert, weil die in die Flansche einsteckbaren Schenkel in einem geschlossenen Raum gehalten sind und an wenigstens einer Innenwand

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des Raums anliegen, so daß im Einsteckbereich keiie Luft aus dem Kanal entweichen kann» Nichtsdestoweniger "bleibt der Einsteckbereich und der Eckenbereich der Planschverbindung kritisch und in den übrigen Bereichen der Planschverbindung können Dichtungsschwierigkeiten durch Toleranzen der Profile auftreten»

Aufgabe der Erfindimg ist es, die Dichtwirkung der Verbindung zu verbessern,,

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß wenigstens die zur Kanalstirnseite weisenden Seitenflächen des Eckbereiches und/oder der Schenkel gegenüber einer von der Kanalstirnseite gebildeten Ebene geneigt oder gewölbt sind.

Dadurch wird erreicht, daß beim Zusammenfügen von zwei benachbarten Kanalteilstücken z.B. mit Hilfe von Schraubverbindungen an den Winkelstücken diese bzw. ihre Schenkel so auf die Profile einwirken, daß die Profile an ihren Außenkanten stärker zusammengepreßt werden als an den Innenkanten„ Dementsprechend wird auch eine zwischen den Profilen benachbarter Kanalteilstücke befindliche Dichtung oder Dichtmasse außen stärker zusammengedrückt als innen. Der von der Dichtung eingenommene Raum nimmt einen keilförmigen Querschnitt an, so daß die Dichtung vom Innendruck des Kanals in Richtung des sich verjüngenden Keilquerschnitts unter Vergrößerung der Dichtwirkung beaufschlagt wird.

Besonders vorteilhaft ergibt sich die mit der erfindungsgemäßen Lösung erreichte Wirkung nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wenn der Schenkel in einer Ebene liegt, die zur Ebene des Eckbereichs in einem spitzen Winkel verläuft.

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Die Wirkung läßt sich auch dadurch erreichen, daß jeder Einsteckbereich bzw. Schenkel als sich zur Außenseite des Winkelstücks verjüngender Keil ausgebildet ist. Unabhängig davon oder in Kombination damit besteht auch die Möglichkeit, die zur Kanalstirnseite weisenden Seitenflächen der Schenkel konkav zu wölben und am Ende der Schenkel in einer von der Seitenfläche des Eckbereichs gebildeten Ebene oder zwischen dieser und der von der Kanalstirnseite gebildeten Ebene enden zu lasseno Dabei ergibt sich zusätzlich der Vorteil, daß das Ende des Schenkels einen Anpreßdruck im mittleren Bereich des Profils ausübt und dadurch einem Klaffen der Flanschverbindung entgegenwirkt (Krebsscherenwirkung).

Zur Abdichtung der eingangs beschriebenen Flanschverbindung ist eine zwischen den Profilen, wenigstens aber zwischen den Eckbereichen miteinander verbundener Winkelstücke angeordnete Dichtung erforderlich. Diese wird naturgemäß im Bereich der miteinander zu verbindenden Winkelstücke besonders beansprucht. Um die Beanspruchung in Grenzen zu halten und gleichzeitig sicherzustellen, daß die Dichtung nicht abgeschert oder beim Zusammenschrauben der Winkelstücke aus der Flanschverbindung herausgedrückt wird, empfiehlt es sich, auf der Innenseite des Eckbereiches eine zur Kanalstirnseite hin offene winkelförmige Tasche auszubilden, die sich über die Innenseite des Eckbereiches erstreckt und die Dichtung aufnimmtο

Die Tasche kann eine in der von den Seitenflächen der Schenkel gebildetem Ebene angeordnete Grundfläche aufweisen, auf die z.B₀ eine Dichtung aufgebracht oder aufgeklebt wird, die nach dem Zusammenfügen der Flansch-

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Verbindung den Eckbereich vollständig abdichtet.

Es kann aber auch vorteilhaft sein, die Grundfläche der Tasche in einer Ebene anzuordnen, die gegenüber der von den Seitenflächen gebildeten Ebene zur Kanalseite des
Winkelstückes hin versetzt ist. Bei einem an einer Kanalstirnseite angebrachten, aus Profilen und Winkelstücken zusammengefügten Flansch steht dann nämlich das Kanalblech im Bereich der Taschen über diese vor und
kann umgebördelt werden, so daß es in der Tasche liegt. Das ergibt nicht nur eine zusätzliche Stabilisierung
der Konstruktion, sondern auch eine Verbesserung der
Dichtung.

Zweckmäßig sollte der senkrechte Abstand zwischen der
Grundfläche der Tasche und den Seitenflächen der Schenkel das Drei- bis Vierfache der Blechstärke der Kanalteilstücke betragen, damit zusätzlich noch eine Dichtung in der Tasche untergebracht werden kann.

Damit die Anordnung des Flansches an der Kanalstirnseite und insbesondere das Zusammenfügen von Profilen und Winkelstücken an den Kanalecken nicht durch gegebenenfalls in diesem Bereich vorhandene Falze und Doppelungen des
Kanalbleches gestört werden, empfiehlt es sich, die
Länge der Taschenschenkel größer oder gleich der Breite eines Falzes an den Kanalteilstücken zu wählen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nach der Hauptanmeldung weisen die senkrecht zu den Kanalseitenwänden verlaufenden Flansche der Profile nahe ihren unteren Enden in einem etwa der Dicke der Kanalseitenwand entsprechenden Abstand sich über ihre Länge erstreckende zur Kanalseite weisende Wulstfalze auf_s

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deren Unterseite auf dem Kanalblech aufliegt und auf deren Oberseite die untere Begrenzungskante eines Schenkels eines Winkelstückes aufliegt. Dabei können sich im Eckbereich des Winkelstückes verhältnismäßig große Spalte zwischen diesem und dem Kanalblech ergeben. Das kann dadurch verhindert werden, daß die auf der Innenseite des Winkelstückes angeordneten Begrenzungskanten der Tasche die benachbarten Begrenzungskanten der Schenkel um ein Maß überragen, das der zweifachen Blechstärke des Profils entspricht, so daß im montierten Zustand die inne ren Begrenzungskanten der Tasche auf der Außenseite des Kanalteilstückes aufliegen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeich nung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine Teilansicht eines Luftkanals mit einer Flanschverbindung ohne Eckwinkel in perspektivischer Darstellungj

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Winkelstückes zur Vervollständigung der Flanschverbindung nach Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt in Richtung III-III durch den Gegenstand nach Figo 2, wobei gestrichelt ein zweites Winkelstück in entsprechendem Schnitt zur schematischen Verdeutlichung der Montageposition dargestellt ist;

Fig. 5a einen Schnitt in Richtung HIa-IIIa durch den Gegenstand nach Fig. 2, mit einem Gegenstück in Montageposifcion, wobei der eingeschlossene Winkel zur Verdeutlichung etwas übertrieben gezeigt ist;

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Pig. 4 einen Schnitt in Richtung IV-IV durch den Gegenstand nach Fig. 2;

Fig. 5 eine andere Ausführungsform eines Winkelstückes zur Vervollständigung der Flanschverbindung nach Fig. 1;

Fig_o 6 einen Schnitt in Richtung VI-VI durch den Gegenstand nach Fig. 5j und

Figo 7 einen Schnitt in Richtung VII-VII durch den Gegenstand nach Fig. 5.

In Fig. 1 ist ein Teil eines Endbereichs eines Kanalteilstücks 1 dargestellt, das eine obere Kanalseitenwand 2 und eine seitliche Kanalseitenwand 3 aufweist. Eine weitere seitliche Kanalwand und eine bodenseitige Kanalwand sind nicht dargestellt. Die aus Blech bestehenden Wände des Kanalteilstückes 1 können beliebige Abmessungen haben.

Die Verbindung zweier Kanalteilstücke erfolgt über eine Flanschverbindung 4, die im wesentlichen aus jeweils vier den Wänden des Kanalteilstückes 1 zugeordneten Profilen 5j von denen in Fig. 1 nur zwei dargestellt sind₈ und aus vier den Wänden des benachbarten Kanalteilstückes zugeordneten gleichartigen Profilen gebildet wird. Die Profile 5 bestehen vorzugsweise aus kaltgewalztem, sendzimierverzinktem Blech und werden über in den Fig. 2 bis 7 dargestellte Winkelstücke 6 miteinander verbunden, so daß sich eine vorgefertigte Baueinheit ergibt. Jede dieser Baueinheiten läßt sich auf die Stirnseiten des zugehörigen Kanalteilstücks 1 aufschieben. Nach der Verbindung können die Profile 5 durch nicht dargestellte Schrauben, die in Öffnungen 7 der Winkelstücke 6 eingesteckt werden_s miteinander verbunden werden.

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Jedes Profil 5 besteht im wesentlichen aus einem zur Kanalseitenwand 2 parallel verlaufenden Flansch 11 _s mit einem außenliegenden Schenkel 12 und einem innenliegenden Schenkel 13 sowie einem senkrecht zur Kanalseitenwand 2 verlaufenden, einen Hohlraum zur Aufnahme der Eckwinkelschenkel bildenden Flansch 14 mit einem stirnseitigen Schenkel 15 und einem im dargestellten Ausführungsbeispiel konkav ausgebildeten Schenkel 16_e Die Schenkel 15, 16 können einzeln oder beide gewölbt oder teilweise gewölbt oder auch eben ausgebildet sein. Ihr Abstand ist so gewählt, daß in den durch sie gebildeten Hohlraum 17 ein Schenkel 18 des Winkelstückes 6 eingeschoben werden kann. Der Schenkel 18 liegt dann mit seiner unteren Begrenzungskante 19 auf der Oberseite eines labyrinthartig geformten Wulstfalzes 20 auf, der am Schenkel 15 ausgeprägt ist und in den Hohlraum 17 vorspringt. Die Unterseite des Wulstfalzes 20 dient zusammen mit dem Schenkel 13 als Einfassung oder Aufnahmeanschlag für die Kanalseitenwand 2, deren Stirnkante 21 an der Innenseite des Schenkels 15 unterhalb des Wulstfalzes 20 anliegt.

Das in den Fig. 2 bis 4 dargestellte Winkelstück 6 weist zwei gleichartige, im wesentlichen rechtwinklig zueinander verlaufende Schenkel 18, 22 auf, die über einen gegenüber den Schenkeln 18, 22 versetzt angeordneten bzw_o abgekröpften Eckbereich 23 miteinander verbunden sind. Wie sich insbesondere aus Fig. 3 und 3a ergibt, verläuft der Einsteckbereich der Schenkel 18 in Richtung quer zu ihrer Längserstreckung im spitzen Winkel oC zur Ebene des Eckbereichs 23, so daß die zum Gegenstück weisende Seitenfläche 33 des Schenkels an der Außenseite des Winkelstückes 6 wie dargestellt zurückspringt. Beim Anziehen der Schraubverbindung

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zwischen zwei Winkelstücken 6 benachbarter Kanalteilstücke 1 werden dadurch die Außenseiten der Profile 5 stärker zusammengedrückt als die Innenseiten, so daß eine zwischen den Profilen 5 benachbarter Kanalteilstücke 1 befindliche Dichtung nicht nach außen aus der Flanschverbindung herausgedrückt werden kann«, Außerdem werden dadurch Dichtungsprobleme, die sich aus Toleranzen der Profile und der Flanschverbindung ergeben, beseitigt_o Wie bereits erwähnt, ist es auch möglich, eine entspre-* chende Wirkung durch keilförmige Ausbildung des Sohenkelquerschnitts zu erreichen«, Die keilförmige Querschnittsausbildung kann auch zusätzlich zu den zuvor angegebenen Maßnahmen der relativen Ebenenversetzung vorgesehen werden,

Um auch im Eckbereich 23 eine jeden Anforderungen genügende Abdichtung zu erzielen, weist das Winkelstück 6 auf der Innenseite des Eckbereiches 23 eine winkelförmige Tasche 25 auf, die zur Kanalstirnseite hin offen ist und deren Grundfläche in der Ebene der Seitenflächen der Schenkel 18 bzw. 22 liegt. Die Tasche 25 weist eine innere bzw. untere Begrenzungskante 26 auf, die gegenüber der inneren Begrenzungskante 19 des Schenkels 18 um ein Maß vorragt, das etwa der doppelten Blechstärke des Profils 5 und damit der Höhe der Doppelung des Wulstfalzes 20 entspricht« Dadurch liegt in montiertem Zustand der Flanschverbindung die Begrenzungskante 26 auf der Oberseite der Kanalseitenwand 2 auf, ohne daß ein Spalt, und wenn dann nur ein geringer Spalt vorhanden ist. In die Tasche 25 kann ein Dichtstreifen eingelegt oder eingeklebt werden, der nach dem Zusammenfügen der Flanschverbindung 4 die Ecken abdichtet.

Handelt es sich um ein Kanalteilstück, das aus einem Blechstreifen gebildet worden ist, dessen Kanten im Bereich einer Ecke gefalzt worden sind, dann sollte,

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um eine unerwünschte Deformation der Profile 5 zu vermeiden, der Eckbereich 23 mit der Tasche 25 so weit ausgedehnt werden, daß der Falz unter dem Eckbereich 26 liegt,, In diesem Fall müssen die Abmessungen der Tasche, d.h_o die Länge der Taschenschenkel 27, 28 gleich der Breite eines Falzes an dem Kanalteilstück sein. Dann können auch die Abmessungen des Eckbereiches

23 so gewählt werden, daß die entsprechenden Schenkel des Eckbereiches 23 mit den Taschenschenkeln 27, 25 an Begrenzungsflächen 29, 30 enden, die bei montierter Flanschverbindung 4 gegen die Endflächen der Schenkel 15 an den Profilen 5 stoßen.

Um das Einschieben der Schenkel 18 bzw, 22 in den Hohlraum 17 der Profile 5 zu erleichtern, sind die Enden 31 der Schenkel 18 bzw«, 22 abgeschrägt.

Bei dem in den Fig. 5 bis 7 dargestellten Winkelstück bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile. Die Tasche 25 ist bei diesem Winkelstück 6 gegenüber den Seitenflächen des Eckbereiches 23 und der Schenkel 18 bzw. 22 versetzt angeordnet, so daß ihre Grundfläche 32 von der Kanalstirnseite aus gesehen sowohl hinter der Seitenfläche

24 des Eckbereiches 23 als auch hinter den Seitenflächen 33 der Schenkel 18 bzw« 20 liegt und sich somit ein in drei Ebenen verlaufendes Winkelstück ergibt. Der senkrechte Abstand zwischen der Grundfläche 32 und den Seitenflächen 33 sollte etwa das Drei- bis Vierfache der Blechstärke des Kanalteilstückes 1 betragen, damit die in montiertem Zustand der Flanschverbindung 4 über die untere Begrenzungskante 26 der Tasche 25 vorragende Stirnkante 21 der Kanalseitenwand 2 um die Begrenzungskante 26 in die Tasche 25 umgebördelt werden

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ORIGINAL INSPECTED

Die Tasche 25 kann dabei noch zusätzlich Dochtmaterial aufnehmen, um den Eckbereich der zusammengefügten Verbindung vollständig abzudichten.

Wie sich insbesondere aus Fig. 7 ergibt, sind bei dem dargestellten Winkelstück 6 die Schenkel 18 bzw_o 22 konkav gewölbt, so daß das Ende 31 der Schenkel 18 bzw. 22 über die von der Seitenfläche 24 des Eckbereiches 23 gebildete Ebene vorsteht oder abschließt. Beim Zusammenschrauben von mit jeweils einer Flanschverbindiing 4 versehenen benachbarten Kanalteilstücken 1 werden deswegen die in dem Bereich der Enden 31 liegenden Teile des Profils 5 besonders stark zusammengepreßt, weil die zusammenzuschraubenden Winkelstücke 6 nach Art einer "Krebsschere¹¹ wirken. Dadurch wird ein Klaffen der gegeneinandergepreßten Profile verhindert und der Einfluß von Toleranzen der Profile 5 verringert. Die gleichzeitige Anordnung eines keilförmigen Eckbereiches 23 führt darüber hinaus zu einer Verlagerung des hauptsächlichen Andrüokbereiches zur Außenseite der Profile 5 hin, so daß die stärkste Anpreßkraft der Schenkel 18 bzw. 22 in dem mit dem Bezugszeichen 3^· bezeichneten Bereich liegt.

Die Montage und der Zusammenbau von Flanschverbindungen 4 mit Kanalteilstücken 1 erfolgt im übrigen in gleicher Weise wie bei der im Hauptpatent beschriebenen Flanschverbindung«,

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Leerseite

Claims

255616? Herr Günter Smitka, 5868 Letmathe, Am Bülzgraben 33 Patentansprüche;

1. FLansGhverbindung zum gegenseitigen Befestigen von im Querschnitt im wesentlichen rechteckigen Kanalteilstücken aus Blech, insbesondere für lufttechnische Hochdruckanlagen, bestehend aus an den Enden der Kanalteilstücke rahmenartig zu befestigenden Profilen mit zur jeweiligen Kanalseitenwand senkrecht und parallel verlaufenden Flanschen zum Einschieben der Enden der Kanalteilstücke und zur Aufnahme von in die Flansche einsteckbaren Schenkeln von Winkelstücken, bei denen vorzugsweise der außerhalb der Flansche liegende Eckbereich gegenüber den Schenkeln abgekröpft ist, nach Patent «. ... ... (Patentanmeldung P 23 13 425.0), dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens die zur Kanalstirnseite weisenden Seitenflächen (24; 33) des Eckbereiches (23) und/oder der Schenkel (18, 22) gegenüber einer von der Kanalstirnseite gebildeten Ebene geneigt oder gewölbt sind,

2. Flanschverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekenn ze lehnet , daß der Schenkel (18$ 22) in einer Ebene liegt, die zur Ebene des Eckbereichs (23) in einem spitzen Winkel (cC ) verläuft (Fig. 3 und 6).

3. Flanschverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Einsteckbereich bzw₀ Schenkel als sich zur Außenseite des Winkelstückes (6) verjüngender Keil ausgebildet ist.

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ORIGINAL INSPECTED

4. Flanschverbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3f dadurch gekennzeich net , daß die zur Kanalstirnseite weisenden Seitenflächen (33) der Schenkel (18, 22) konkav gewölbt sind und am Ende der Schenkel (18, 22) in einer von der Seitenfläche (24) des Eckbereiches (23) gebildeten Ebene oder zwischen dieser und der von der Kanalstirnseite gebildeten Ebene enden.

5. Flanschverbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich net , daß auf der Innenseite des Eckbereiches (23) eine zur Kanal Stirnseite hin offene winkelförmige Tasche (25) gebildet ist.

6. Flanschverbindung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , daß die Tasche (25) eine in der von den Seitenflächen der Schenkel (18, 22) gebildeten Ebene angeordnete Grundfläche (32) aufweist.

7. Flanschverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Grundfläche (32) der Tasche (25) in einer Ebene angeordnet ist, die gegenüber der bzw. den von den Seitenflächen (24; 33) gebildeten Ebene bzw_o Ebenen zur Kanalseite des Winkelstückes (6) hin versetzt ist,

8. Flanschverbindung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß der senkrechte Abstand zwischen der Grundfläche (32) der Tasche (25) und den Seitenflächen (33) der Schenkel (18, 22) das Drei- bis Vierfache der Blechstärke der Kanalteilstücke (1) beträgt»

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9. Flanschverbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 "bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß'die Länge der Taschenschenkel (27, 28) größer oder gleich der Breite eines Falzes an den Kanalteilstücken (1) ist.

10. Flanschverbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß die auf der Innenseite des Winkelstückes (6) angeordneten Begrenzungskanten (26) der Tasche (25) die benachbarten Begrenzungskanten (19) der Schenkel (18, 22) um ein Maß überragen, das der zweifachen Blechstärke des Profils (5) entspricht.

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