Allgemeiner Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft Röhrenleitungs- bzw.
Kanalsysteme, die in den Bereichen der Heizung, der
Ventilation bzw. Belüftung und/oder der Klimatisierung
verwendet werden. Die Röhrenleitungen bzw. Kanäle weisen
kennzeichnenderweise rechteckige Querschnitte auf und werden
in Teilstücken gebildet, die zur Vervollständigung des Systems
zusammengefügt werden müssen. Die vorliegende Erfindung
betrifft im Besonderen Flanschrahmen, die für die Verbindung
aneinander angrenzender Kanalabschnitte verwendet werden.
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Kanal- bzw. Röhrenleitungsverbindungssysteme sind allgemein
bekannt und werden weitverbreitet für die Zusammenfügung der
Enden aneinander angrenzender Kanalabschnitte eingesetzt. Bei
der entsprechenden Verbindung der Teilstücke werden die Kanäle
dafür eingesetzt, klimatisierte Luft von einem zentralen
System an entfernte Stellen zu befördern, um diese Stellen zu
beheizen, zu kühlen und zu belüften. Gemäß dem Stand der
Technik werden zahlreiche unterschiedliche Flanschsysteme zur
Verbindung der rechteckigen Kanalabschnitte gelehrt. Bei einem
derartigen System werden sogenannte "aufsetzbare" bzw.
"glatte" Flansche verwendet, bei denen es sich um
profilgewalzte Metallstücke handelt, die für gewöhnlich in
Wildmaßlängen von 10 oder 20 Fuß hergestellt und im Laden oder
am Einsatzort auf die entsprechenden Längen für die Anpassung
der Kanalabschnitte zugeschnitten werden. Diese Flanschstücke
werden in einer Vielzahl von Querschnittskonfigurationen
hergestellt, so daß sie sich für Dichtungen, Dichtungsmittel
und verschiedene mechanische Befestigungseinrichtungen eignen.
Bei dem aufsetzbaren Flanschsystem verwenden die Installateure
der Kanäle die profilgewalzten Metallflanschstücke, die in
Wildmaßlängen hergestellt worden sind, und schneiden diese auf
die entsprechenden Längen zu. Unter Verwendung separater
Eckstücke, wie sie etwa in dem U. S. Patent US-A-4.218.079 an
Arnoldt beschrieben werden, werden danach der Flansch und die
Eckstücke zu einem Rahmen zusammengesetzt, der daraufhin an
den Enden der rechteckigen Kanalabschnitte angebracht wird.
Die Kanalabschnitte werden danach unter Verwendung geeigneter
mechanischer Befestigungseinrichtungen verbunden, welche die
Rahmen zusammenfügen.
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Bei den aufsetzbaren Flanschsystemen gemäß dem Stand der
Technik benötigt jeder Kanalabschnitt für die Bildung eines
Rahmens vier Ecken und vier Flanschstücke, und somit sind für
jede Kanalverbindung acht Ecken und acht Flanschstücke
erforderlich. Bei einer kennzeichnenden Installation in der
Praxis sind für ein durchschnittliches Röhrenleitungs- oder
Kanalsystem hunderte und teilweise tausende von
zusammengefügten Verbindungen erforderlich, wobei die Kosten
für diese Verbindungen unter Verwendung von Eckstücken ganz
erheblich sind. Die Installationskosten steigen ferner durch
die Arbeitskosten, die für die Herstellung der Flanschrahmen
durch Zuschneiden der Wildmaßlängen der profilgewalzten
Metallflanschstücke auf die entsprechend geeigneten Längen für
die Flanschrahmen erforderlich sind, wobei der sich aus den
Wildmaßlängen ergebende Verschnitt ebenfalls zu den erhöhten
Kosten beiträgt. Beim Zuschneiden der Wildmaßlängen der
profilgewalzten Flanschstücke auf die entsprechende Länge für
die Gestaltung der Rahmen im Laden oder am Einsatzort
existiert auch ein gewisses Ausmaß der Gefahr. Durch ein
verbessertes Flanschsystem, für das der Einsatz von Eckstücken
nicht erforderlich ist, könnten beträchtliche Einsparungen bei
den Material- und Arbeitskosten erzielt werden.
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Das U. S. Patent US-A-4.461.499 betrifft ein System zum
Zusammenfügen aneinander angrenzender Enden von
Kanalabschnitten, das die Gestaltung von vier Flanschen an dem
Ende eines Kanalabschnitts sowie vorstehender
Verriegelungsstreifen an jedem Flansch erfordert. Dabei sind
vier U- oder V-förmige Kopplungselemente mit Einrichtungen für
den Eingriff mit den Verriegelungsstreifen vorgesehen, um
angrenzende Flansche an zwei Kanalabschnitten zu sichern. Die
Kopplungselemente erstrecken sich auf jeder Seite über die
Kanalabschnitte hinaus, so daß sie ein angrenzendes
Kopplungselement überlappen, wobei die überlappten
Kopplungselemente durch einen Bolzen befestigt werden. Das
U. S. Patent US-A-4.461.499 betrifft ein aufsetzbares
Flanschsystem, und aus diesem Grund ist das System in Bezug
auf die Herstellung und die Installation verhältnismäßig
komplex.
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Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Hauptaufgabe
zugrunde, ein verbessertes aufsetzbares Flanschsystem
vorzusehen, das es nicht mehr erforderlich macht, für die
Herstellung von aufsetzbaren Flanschrahmen Eckstücke zu
verwenden.
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Vorgesehen ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein
eckenloses, aufsetzbares Flanschsystem zum Verbinden der Enden
rechteckiger Kanalabschnitte mit vier Wänden, die jeweils in
einem geraden, flachen Ende enden, so daß der Kanalabschnitt
gebildet wird, wobei das genannte Flanschsystem eine Mehrzahl
von Flanschstücken umfaßt, die miteinander verbunden werden
können, um einen rechteckigen Rahmen zu bilden, der an den
Enden der Wände eines der zu verbindenden Kanalabschnitte
angebracht werden kann, wobei jedes Flanschstück eine
Kanalwand zur Verbindung mit dem Ende der Wand eines
Kanalabschnitts aufweist, und mit einer Rahmenwand, die sich
im wesentlichen in einem rechten Winkel zu der Kanalwand
erstreckt, wobei die Kanalwand jedes Flanschstücks einen
inneren Abschnitt und einen von dem inneren Abschnitt
beabstandeten äußeren Abschnitt aufweist, so daß ein
Zwischenraum für die Aufnahme des geraden Endes einer Wand
eines zu verbindenden Kanalabschnitts gebildet wird, wobei die
Rahmenwand mit der Rahmenwand eines anderen Kanalabschnitts
verbunden werden kann, um die Abschnitte miteinander zu
verbinden, wobei der Rahmen an den Enden der Wände eines
Kanalabschnitts durch Schieben der Endwände eines
Kanalabschnitts in die entsprechenden Zwischenräume in den
Kanalwänden der Flanschstücke angebracht wird, wobei der
Rahmen vier Flanschstücke aufweist, wobei die Rahmenwand jedes
Flanschstücks ein einführbares Ende und ein aufnehmendes Ende
aufweist, wobei das einführbare Ende eines Flanschstücks
direkt mit dem aufnehmenden Ende eines anderen Flanschstücks
verbunden werden kann, wenn die Flanschstücke in einem rechten
Winkel zueinander angeordnet sind, so daß ein Rahmen ohne
Eckstücke gebildet wird, wobei der Rahmen an den Enden der
Wände eines Kanalabschnitts mit dem Rahmen an den Enden der
Wände eines anderen Kanalabschnitts verbunden werden kann.
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Bei dem erfindungsgemäßen Flanschsystem werden die
Flanschstücke mit den zweckmäßigen Längen vorgeformt, die
jeweils ein einführbares Ende und ein aufnehmendes Ende
aufweisen, die gekerbt sind und als Teil des
Gestaltungsverfahrens zugeschnitten werden. Die Flansche sind
identisch, mit Ausnahme möglicher unterschiedlicher Längen,
die gemäß der Größe der miteinander zu verbindenden
rechteckigen Kanalabschnitte bestimmt werden. Diese
vorgeformten Flanschstücke werden danach dem Installateur
bereitgestellt, der die Flanschrahmen zusammensetzen und diese
an den Enden der Kanäle bzw. der Röhrenleitungen installieren
kann. Die einführbaren und aufnehmenden Enden der
Flanschstücke werden zusammengefügt, um die Ecken zu bilden,
und wobei die Flanschstücke mit Öffnungen für die Aufnahme
standardmäßiger Befestigungseinrichtungen vorgeformt werden,
so daß die Kanalabschnitte danach auf herkömmliche Art und
Weise zusammengefügt werden können.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Es zeigen:
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Fig. 1 eine Perspektivansicht eines kennzeichnenden
Kanalabschnitts, und wobei die erfindungsgemäßen eckenlosen
Flanschstücke an der Position vor der Verbindung von zwei
Kanalabschnitten dargestellt sind;
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Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 aus Fig. 1;
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Fig. 3 eine der Ansicht aus Fig. 1 ähnliche
Perspektivansicht, wobei darin jedoch die vollständigen
Kanalabschnitte mit Rahmen an der Position vor der Verbindung
dargestellt sind, wobei die Dichtung nicht abgebildet ist;
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Fig. 4 eine Perspektivansicht von der Innenseite eines
Kanalabschnitts, und wobei Details der Ecke eines
Flanschrahmens an einem Kanal veranschaulicht werden;
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Fig. 5 eine Perspektivansicht von außerhalb eines
Kanalabschnitts, und wobei Details der Ecke eines
Flanschrahmens an einem Kanal veranschaulicht werden;
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Fig. 6 eine der Abbildung aus Fig. 4 ähnliche vergrößerte
Ansicht, wobei darin ein Teilstück eines der Flanschstücke im
Aufbruch abgebildet ist, um die Verbindung darzustellen; und
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Fig. 7 eine der Abbildung aus Fig. 5 ähnliche Ansicht, und
wobei ein Teilstück eines der Flanschstücke im Aufbruch
abgebildet ist, um die Verbindung näher zu veranschaulichen.
Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der
Erfindung
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In Bezug auf die Abbildungen aus den Fig. 1, 2 und 3 sind
zwei rechteckige Kanalabschnitte dargestellt, die jeweils
parallele, beabstandete Seitenwände 10 aufweisen, die mit
einer oberen Wand 12 und einer unteren Wand 14 verbunden sind.
Die Seitenwände 10, die obere Wand 12 und die untere Wand 14
werden aus einem bahnartigen Material hergestellt, um einen
eingeschlossenen Kanal für die Beförderung von klimatisierter
Luft zu bilden, wie dies dem Fachmann allgemein bekannt ist.
Für die Erzeugung eines Kanalsystems für die Übertragung
klimatisierter Luft von einer Quelle zu einer Abgabestelle
oder für die Rückführung der Luft zur Klimatisierung zu der
Quelle müssen eine Reihe von Kanalabschnitten miteinander
verbunden werden, und wobei die Verbindungsstellen durch den
Installateur bzw. den Bauunternehmer abgedichtet werden
müssen. Für die Zusammenfügung der Kanalabschnitte werden die
allgemein mit der Bezugsziffer 16 bezeichneten Flanschstücke
zusammengesetzt, so daß sie einen rechteckigen Rahmen bilden,
und zwar auf die nachstehend beschriebene Art und Weise.
Nachdem die Rahmen zusammengebaut worden sind, werden sie über
die Kanten der Seitenwände 10, der oberen Wand 12 und der
unteren Wand 14 der Kanalabschnitte geschoben, die danach
durch die Einführung geeigneter Befestigungseinrichtungen
(nicht abgebildet) miteinander verbunden werden, welche die
Flanschstücke 16 eines Kanalabschnitts mit den Flanschstücken
16 des anderen Kanalabschnitts verbinden. Vorzugsweise wird
zwischen den Flanschstücken 16 der zusammenzufügenden
Kanalabschnitte 16 eine geeignete Dichtung 18 oder ein anderes
Dichtungsmittel positioniert, so daß ein luftdichter Verschluß
erzeugt wird, wenn die Kanalabschnitte miteinander verbunden
werden.
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Bei der Abbildung aus Fig. 2 handelt es sich um eine
Querschnittsansicht, welche die Querschnittsform der
Flanschstücke 16 veranschaulicht. Dabei wird zwar eine
bestimmte Konfiguration der Flanschstücke 16 veranschaulicht,
jedoch wird hiermit festgestellt, daß eine Vielzahl von
Querschnittsformen bekannt sind und bei der Ausführung der
Grundsätze der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.
Eine verhältnismäßig einfache und übliche Querschnittsform ist
in der Abbildung aus Fig. 2 für jedes der Flanschstücke 16
dargestellt. Wie dies in der Abbildung aus Fig. 2 dargestellt
ist, weist jedes der Flanschstücke 16 eine Kanalwand 19 mit
einem inneren Teilstück 20 und einem äußeren Teilstück 22 auf,
die geringe Zwischenabstände aufweisen, wobei die freie Kante
24 des äußeren Teilstücks 22 nach außen gebogen ist, um die
entsprechende Aufnahme einer Kanalseitenwand 10, der oberen
Wand 12 oder der unteren Wand 14 zwischen den Teilstücken 20
und 22 zu ermöglichen. Das innere Teilstück 20 der Kanalwand
19 wird mit einem sich auswärts erstreckenden inneren Schenkel
26 zusammengefügt, der durch die Kante 30 mit einem äußeren
Schenkel 28 zusammengefügt wird, um die Rahmenwand 31 zu
bilden. Wie dies in der Abbildung aus Fig. 2 am besten
dargestellt ist, weist der innere Schenkel 26 einen "S"-
förmigen Abschnitt 32 auf, der entlang der gesamten Länge des
Schenkels ausgebildet ist, der eine Vertiefung 34 vorsieht, in
der zum Beispiel die Kante der Seitenwand 10 aufgenommen und
in der Kanalwand 19 verriegelt wird.
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Der innere Schenkel 26, der äußere Schenkel 28, die Kante 30,
das innere Teilstück 20 und das äußere Teilstück 22 werden
alle im Strangguß auf im Fach allgemein bekannte Weise durch
ein Profilwalzverfahren hergestellt, um die gewünschte
Konfiguration eines Flanschstücks 16 zu erzeugen, wie dies in
den Zeichnungen dargestellt ist. Die in dem hierin offenbarten
bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebenen Flanschstücke 16
sind im Fach allgemein als "aufsetzbare" bzw. "glatte"
Flansche bekannt, und sie werden bei der Verbindung von
Kanalabschnitten durch Schieben der Flansche, beim Zusammenbau
in einem Rahmen, auf die Kanten der Wände der Kanalabschnitte
eingesetzt. Bei dem Stand der Technik entsprechenden
aufsetzbaren Flanschsystemen müssen L-förmige Eckstücke für
die Zusammenfügung der Flanschstücke eingesetzt werden, wobei
diese Eckstücke in den Zwischenraum 36 (siehe Fig. 2) der
aneinandergrenzenden Flanschstücke eingeführt werden. Die
Eckstücke werden danach durch geeignete
Befestigungseinrichtungen verbunden, um die Kanalabschnitte
zusammenzufügen.
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Bei dem erfindungsgemäßen aufsetzbaren Flanschsystem sind bei
der Gestaltung der Rahmen, welche die Kanalabschnitte
verbinden, keine Eckstücke erforderlich. Damit dies möglich
ist, weist jedes Flanschstück 16 ein einführbares Ende 38 und
ein aufnehmendes Ende 40 auf, Wie dies in dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel aus den Fig. 4, 5, 6 und 7 am besten
dargestellt ist, handelt es sich bei dem einführbaren Ende 38
eines Flanschstücks 16 um einen Fortsatz des inneren Schenkels
26 und des äußeren Schenkels 28 der Rahmenwand 31 über das
innere Teilstück 20 und das äußere Teilstück 22 der Kanalwand
19 hinaus. Zusätzlich weist das einführbare Ende 38 einen
Schlitz 41 auf, der entlang der Kante 30 sowohl durch den
inneren Schenkel 26 als auch den äußeren Schenkel 28
ausgebildet ist. Dieser Schlitz 41 ermöglicht es, daß die
Außenkanten des inneren Schenkels 26 und des äußeren Schenkels
28 des aufnehmenden Endes 40 dicht an die Innenseite der Kante
30 des einführbaren Endes 38 passen, so daß die Ecke ohne
einen Spalt bzw. einen Zwischenraum geschlossen wird. Auf
ähnliche Weise wird das aufnehmende Ende 40 durch eine
Verlängerung des inneren Schenkels 26 und des äußeren
Schenkels 28 der Rahmenwand 31 über das innere Teilstück 20
und das äußere Teilstück 22 der Kanalwand 19 hinaus gebildet.
Wenn zwei aneinander angrenzende Flanschstücke 16
zusammengefügt werden, um einen Teil des Kanalrahmens zu
bilden, so werden der innere Schenkel 26 und der äußere
Schenkel 28 des einführbaren Endes 38 in dem inneren Schenkel
26 und dem äußeren Schenkel 28 des aufnehmenden Endes 40
positioniert, wobei die Kanten der Schenkel 26 und 28 an die
Innenseite der Kante 30 des aufnehmenden Endes 40 anstossen.
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Das einführende Ende 38 ist mit einer Öffnung 42 versehen, die
sich sowohl durch den inneren Schenkel 26 als auch durch den
äußeren Schenkel 28 erstreckt, und das aufnehmende Ende 40
weist ebenso eine Öffnung 44 auf, die sich durch den inneren
Schenkel 26 und durch den äußeren Schenkel 28 erstreckt. Die
Öffnungen 42 und 44 sind so positioniert, daß sich die
Öffnungen 42 und 44 in Ausrichtung befinden, wenn das
einführbare Ende 38 und das aufnehmende Ende 40
aneinandergrenzender Flansche 16 zusammengefügt werden. Wenn
die identischen Flansche 16 zu einem Rahmen zusammengebaut und
an den Seitenwänden 10, der oberen Wand 12 und der unteren
Wand 14 durch Schieben der Kanalwände 19 über die Kanten des
Kanals installiert werden, wird das einführbare Ende 38 eines
Flanschstücks 16 (z. B. an einer Seitenwand 10) in dem
aufnehmenden Ende 40 eines angrenzenden Flanschstücks 16
positioniert, wie zum Beispiel an der oberen Wand 12. Bei
einer derartigen Positionierung befinden sich die Öffnungen 42
des einführbaren Endes 38 eines der Flanschstücke 16 in
Ausrichtung mit der Öffnung 44 des aufnehmenden Endes 40 des
angrenzenden Teilstücks 16. Diese Öffnungen dienen zur
Aufnahme standardgemäßer geeigneter Befestigungseinrichtungen,
wie zum Beispiel von Bolzen (nicht abgebildet), die zwei
Kanalabschnitte fest zusammenhalten. Wenn dies verlangt wird,
können die den Rahmen eines Kanalabschnitts bildenden
Flanschstücke 16 mit den Flanschstücken 16, die den Rahmen
eines anderen Kanalabschnitts bilden, natürlich auf jede
geeignete Art und Weise zusammengefügt werden, wie etwa durch
Zusammenschweißen der Rahmen.
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Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß die
spezielle Kerbung der Flanschstücke sich von den hierin
gemachten Offenbarungen in Bezug auf das bevorzugte
Ausführungsbeispiel unterscheiden kann, und wobei die
Grundsätze der vorliegenden Erfindung in. Verbindung mit einer
Vielzahl von Flanschsystemen eingesetzt werden können, die
Flanschstücke mit allgemein bekannten und unterschiedlichen
Querschnittsformen und Konstruktionen verwenden. Durch den
Einsatz der Grundsätze der vorliegenden Erfindung für die
Gestaltung von Flanschstücken mit einführbaren und
aufnehmenden Enden, die keine Eckstücke mehr erforderlich
machen, können Rahmen schneller und zu deutlich geringeren
Kosten hergestellt werden. Dies führt zu beträchtlichen
Einsparungen an Zeit und Material, da bei dem Stand der
Technik entsprechenden aufsetzbaren Flanschsystemen, für jede
Anordnung von vier Flanschstücken, die gemeinsam einen
Flanschrahmen bilden, vier Ecken erforderlich sind. Somit sind
für jede Kanalverbindung acht Ecken erforderlich, was deutlich
höhere Kosten mit sich bringt. Da die meisten
durchschnittlichen Kanal- bzw. Röhrenleitungssysteme in einem
Gebäude bzw. in einem Bürogebäude in der Praxis hunderte oder
sogar tausende zusammengefügte Verbindungen benötigen, und da
die Kosten für die Ecken für eine einzige Verbindung über
$3,00 liegen können, führt die vorliegende Erfindung zu
deutlichen Kosteneinsparungen beim Material.
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Des weiteren läßt sich der Einsatz von Arbeitskraft für die
Herstellung der Flanschrahmen deutlich senken. Die
erfindungsgemäßen Flanschstücke können in einer Profilwalz-
Strangguß-Fertigungsstätte erzeugt werden, und wobei sie nach
der Herstellung für den Zusammenbau mit den Kanalabschnitten
bereit sind. Nach der Herstellung für ein Kanalsystem mit
einer bestimmten Größe müssen die Flanschstücke vor dem
Zusammenbau und der Installation an den Kanalenden nicht
weiter zugeschnitten werden, so daß es zu keinem Verschnitt
bei einem etwaigen Zuschneiden kommt, und wobei auch die
Arbeitskraft für ein etwaiges Zuschneiden eingespart werden
kann. Der Einsatz des erfindungsgemäßen aufsetzbaren
Flanschsystems reduziert ferner die Gefahr für mögliche
Verletzungen, da auf das Zuschneiden im Laden oder am
Einsatzort verzichtet werden kann, und wobei es ferner auch
nicht zu den störenden Geräuschen kommt, die beim Zuschneiden
auftreten würden.