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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Lüftungskanal gemäß den im
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
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Aus
der
US 2,183,174 A ein
derartiger Lüftungskanal
bekannt, dessen Platten eine äußere Isolationsschicht
und eine innere Metallschicht aufweisen. Die Metallschichten weisen
an der Längskante mehrfach
abgewinkelte Stege auf, welche äußere und
innere Taschen bilden. Die einander zugewandten äußeren Taschen dienen zur Aufnahme
der jeweiligen Isolationsschicht. Die inneren Taschen sind zur Aufnahme
des jeweiligen Randes von benachbart angeordneten Platten vorgesehen.
Zur gegenseitigen Verbindung von benachbart angeordneten Platten
sind Nägel
vorgesehen.
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Ferner
ist aus dem
DE 1 942
276 U in Lüftungskanal
bekannt, dessen Mantelwände
aus festen und gasdicht miteinander verbundenen Isoliersteinplatten
bestehen. Die Isoliersteinplatten sind von einem metallenen Rahmenwerk
umgeben, welches die mechanische Beanspruchung aufnimmt und aus
einer Anzahl von Profilschienen besteht. Die Platten enthalten weder
an den zur Längsachse
des Lüftungskanals
parallelen Längskanten
abgewinkelte Stege mit korrespondierenden Löchern oder Bohrungen für Verbindungsmittel
noch an quer zur Längsachse
verlaufenden Querkanten einteilig mit den Platten ausgebildete weitere
nach außen
vorstehend abgewinkelte Stege.
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Lüftungskanäle der genannten
Art bestehen aus einer Anzahl von Elementen, welche in Richtung der
Längsachse
des Lüftungskanals
hintereinander angeordnet und in geeigneter Weise miteinander verbunden
sind. Die einzelnen Elemente weisen üblicherweise einen rechteckförmigen,
insbesondere quadratischen Querschnitt auf und werden jeweils werksseitig
vorgefertigt und zusammengebaut. Die Kantenlängen derartiger Elemente liegen
quer zur Längsrichtung
des Lüftungskanals
in der Größenordnung
von 1,5 m und darüber,
während
die Kantenlängen
in Längsrichtung
in der Größenordnung
von 1 m und darüber
liegen können.
Folglich ist ein erhebliches Transportvolumen und infolgedessen
ein beträchtlicher
Kostenaufwand für
den Transport und/oder die Lagerung derartiger großvolumiger
Elemente gegeben.
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Hiervon
ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Lüftungskanal
dahingehend auszubilden, dass das Transportvolumen reduziert wird
und eine einfache Handhabung bei der Lagerung und bei der Montage
erreicht wird. Ferner soll der Lüftungskanal
bei einfacher Bauweise eine funktionssichere Konstruktion aufweisen
und problemlos und ohne besondere Hilfseinrichtungen oder Werkzeuge
vor Ort aufgebaut werden können.
Des weiteren soll der Lüftungskanal
eine hohe Stabilität und/oder
Verwindungssteifigkeit aufweisen.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe erfolgt gemäß den im
Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen.
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Der
erfindungsgemäße Lüftungskanal
zeichnet sich durch eine funktionsgerechte Konstruktion aus und
erfordert aufgrund des modularen Aufbaus der Elemente ein minimales
Transportvolumen. Die einzelnen Elemente des Lüftungskanals bestehen aus einer
vorgegebenen Anzahl, insbesondere vier, Platten, welche bevorzugt
aus Metallblechen werksseitig vorgefertigt sind und zur Lagerung
und zum Transport übereinander
mit minimalem Volumen gestapelt werden können. Erst vor Ort werden aus
den im wesentlichen planen und/oder als Module ausgebildeten Platten
die einzelnen modularen Elemente zusammengesetzt, aus welchen schließlich der
komplette Lüftungskanal
zusammengebaut wird. Die Platten sind bevorzugt einteilig ausgebildet
und enthalten insbesondere durch Biegen und/oder Abkanten gefertigte
Stege und/oder Schenkel zur gegenseitigen Verbindung. Da Lüftungskanäle der genannten
Art regelmäßig einen
rechteckförmigen
Durchtrittsquerschnitt aufweisen, werden pro Lüftungskanal-Element vier Platten
vorgesehen, welche an ihren Längskanten
rechtwinklig miteinander verbunden werden. Im Rahmen der Erfindung
können
aber auch andere Querschnittsformen des Lüftungskanals bzw. der Elemente
vorgegeben werden, beispielsweise ein dreieckförmiger Querschnitt, wobei drei
Platten unter 120° miteinander
jeweils verbunden werden, oder aber auch Lüftungskanäle mit mehr als vier Längskanten,
wobei auch in diesen Fällen
die einzelnen ebenen Platten des jeweiligen Elements erst vor Ort
zum Aufbau des kompletten Lüftungskanals
miteinander verbunden werden. Bezogen auf den Lüftungskanal enthalten die Platten
zweckmäßig jeweils zumindest
einen nach außen
abgewinkelten Steg, welcher nach dem Zusammenbau von einem zugeordneten
Randbereich der benachbarten Platte überlappt wird. Der abgewinkelte
Steg und der zugeordnete Randbereich und somit die jeweils benachbarten
Platten werden mit Verbindungsmitteln miteinander verbunden, welche
bevorzugt als Schrauben ausgebildet sind, wobei sowohl der abgewinkelte Steg
als auch der zugeordnete überlappende
Randbereich korrespondierende Bohrungen für die Befestigungsmittel enthalten.
Der genannte Randbereich der einen Platte steht nach außen über die
Außenkontur
der zugeordneten anderen Platte in einem vorgegebenen Abstand über und
zwar in Übereinstimmung
mit dem abgewinkelten Steg der anderen Platte. In besonders zweckmäßiger Weise
besitzt die eine Platte am Ende des überstehenden und/oder überlappenden
Bereiches einen in Richtung zur anderen Platte ausgerichteten Schenkel,
welcher insbesondere in einem Winkel von 90° bezügliche der Plattenebene mit
dem Randbereich abgewinkelt ist. Auch der abgewinkelte Steg der
anderen Platte ist vorteilhaft in einem Winkel von 90° zur Ebene
der anderen Platte abgewinkelt. Die Stege und/oder Schenkel werden
in besonders zweckmäßiger Weise
durch Abkanten und/oder Umbiegen der jeweiligen Platte mit geringem
Fertigungsaufwand gefertigt. Es versteht sich, dass bei Querschnittsformen
des Lüftungskanals
bzw. des Lüftungselements
abweichend vom rechteckigen Querschnitt die Abwinkelung der Stege
und/oder Schenkel der jeweiligen Platten entsprechend vorgenommen
wird. Der überstehende und/oder überlappende
Randbereich liegt jedoch immer in der gleichen Ebene wie die jeweilige
Platte selbst. Der abgewinkelte Schenkel am überstehenden Randbereich der
einen Platte gewährleistet
eine sichere Aufnahme und definierte Ausrichtung des abgewinkelten
Stegs und somit der anderen Platte, wodurch nicht nur die Montage
erheblich erleichtert wird, sondern eine hohe Verwindungssteifigkeit
sichergestellt ist. Zur Abdichtung ist zwischen dem abgewinkelten
Steg und dem Randbereich ein Dichtungselement, insbesondere ein
Dichtprofil vorgesehen, welches sich über die gesamte Länge des
abgewinkelten Stegs und/oder des Randbereiches erstreckt.
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In
einer alternativen Ausgestaltung können jeweils zwei einander
gegenüberliegende
Platten des modularen Lüftungskanal-Elements
an beiden Längskanten
jeweils einen nach außen
abgewinkelten Steg aufweisen, während
im Falle eines rechteckförmigen
Querschnitts des Lüftungskanals
die beiden anderen rechtwinklig angeordneten Platten jeweils mit
ihren Randbereichen die genannten abgewinkelten Stege der beiden
erstgenannten Platten überlappen.
Es sei an dieser Stelle festgehalten, dass als Längskanten die in Längsrichtung
des Lüftungskanals
verlaufenden Kanten der Platten bezeichnet werden, während als
Querkanten die quer zur Längsachse
des Lüftungskanals
verlaufenden Kanten der Platten bezeichnet werden. So können die
Längskanten
der erfindungsgemäßen ausgebildeten
Platten ohne weiteres eine geringere Länge aufweisen als die Querkanten
der Platten.
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Zur
Verbindung der einzelnen Lüftungskanal-Elemente
enthalten die Platten an ihren Querkanten gleichfalls nach außen abgewinkelte
weitere Stege, welche auch als Flansche bezeichnet werden können und
mittels welchen im Zusammenwirken mit geeigneten Befestigungsmitteln,
wie insbesondere Schrauben, die Verbindung der in Längsrichtung
hintereinander angeordneten Elemente erfolgt. Die abgewinkelten
und durch Abkanten oder Umbiegen einteilig mit den jeweiligen Platten
ausgebildeten Stege, seien es Stege an den Längskanten oder an den Querkanten,
gewährleisten
eine hohe Steifigkeit der Platten und letztendlich des gesamten
Lüftungskanals
mit minimalen Materialaufwand. Darüberhinaus können in vorteilhafter Weise
die überlappten
Randbereiche an ihren Enden zur zugeordne ten Platte weisende, gleichfalls
abgewinkelte Schenkel enthalten, durch welche nicht nur eine Verbesserung
der Steifigkeit und Stabilität
erreicht wird, sondern auch eine definierte Ausrichtung und Zuordnung
der miteinander zu verbindenden und/oder verbundenen benachbarten
Platten.
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In
einer besonderen Weiterbildung enthalten die Elemente im Inneren
wenigstens eine Stange, zweckmäßig zwei
Stangen, mit welchen die jeweils einander gegenüberliegenden Platten miteinander verbunden
und gegenseitig abgestützt
sind. Die Stangen sind zweckmäßig als
Rohre oder Hohlprofile ausgebildet, wobei insbesondere mittels in
den Enden eingesetzten Dübeln
eine Verbindung mittels Schrauben, welche durch die jeweilige Platte
durchgeführt
sind, hergestellt ist.
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Besondere
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie
der nachfolgenden Beschreibung eines besonderen Ausführungsbeispiels
angegeben.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, ohne
dass insoweit eine Beschränkung
erfolgt. Es zeigt:
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1 eine
perspektivische Darstellung eines aus vier Platten zusammengesetzten
Lüftungselements,
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2 teilweise
einen Schnitt entlang Schnittlinie A gemäß 1,
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3 eine
perspektivische Darstellung einer Platte,
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4, 5 perspektivische
Darstellungen von zwei Platten während
der Montage,
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6 schematisch
in Längsrichtung
das Lüftungselement
mit zwei kreuzweise angeordneten Stangen zur Aussteifung,
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7 eine
Ansicht ähnlich 1 zweier
miteinander verbundener Lüftungselemente,
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8 einen
Schnitt entlang Schnittlinie B gemäß 7,
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9 zwei
miteinander zu verbindende Paare zweier Lüftungselemente.
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1 zeigt
perspektivisch ein modulares Lüftungselement
aus vier Platten 1–4,
welche orthogonal zueinander und im wesentlichen parallel zu einer
Längsachse 6 angeordnet
sind. Die Platten 1–4 bestehen
bevorzugt aus Metall und enthalten an ihren Längskanten 8 jeweils
einen nach außen
rechtwinklig abgewinkelten Steg 10, sowie am gegenüberliegenden
Ende einen Randbereich 12, welcher den zugeordneten Steg 10 der
benachbarten Platte überlappt.
So überlappt
beispielsweise der Randbereich 12 der Platte 3 den
nach außen
abgewinkelten Steg 10 der Platte 2; dies gilt
entsprechend für
die anderen Längskanten.
Mit Verbindungsmitteln 14, welche insbesondere als Schrauben
ausgebildet sind, sind die derart einander zugeordneten abgewinkelten
Stege 10 und Randbereiche 12 benachbarter Platten
miteinander verbunden. Im Rahmen der Erfindung kann die Verbindung,
sei es an den Längskanten
oder Querkanten, auch mit anderen Mitteln erfolgen, wie insbesondere
Nieten oder Punktschweißen.
Die Stege 10 und die Randbereiche 12 enthalten
in zweckmäßiger Weise
miteinander korrespondierende Bohrungen zur Aufnahme der genannten
Verbindungsmittel 14. An den quer zur Längsachse 6 verlaufenden
Querkanten 16 enthalten die Platten 1–4 weitere Stege 18, 19,
welche eine Flanschverbindung mit weiteren entsprechenden Lüftungselementen
ermöglichen.
Zur Abdichtung sind zwischen den Stegen der in Längsrichtung hintereinander
angeordneten Lüftungselemente
an den weiteren Stegen 18 Dichtprofile 20 vorgesehen.
Die Dichtprofile 20 werden insbesondere mittels eines Klebemittels
an den weiteren Stegen 18, bevorzug bei der Montage, insbesondere nach
dem Zusammenbau der einzelnen Platten 1–4 befestigt. Im Innenraum
des Lüftungselements
sind jeweils gegenüberliegende
Platten 1, 3 bzw. 2, 4 jeweils
mittels einer Stange 22, 23 gegeneinander abgestützt. Aufgrund
der abgewinkelten Stege 10 und/oder der weiteren Stege 18, 19 und/oder
der Stangen 22, 23 wird eine hohe Stabilität und Verwindungssteifigkeit
des erfindungsgemäßen modularen Lüftungselements
gewährleistet.
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2 zeigt
teilweise einen Schnitt entlang Schnittlinie A im Bereich der Längskanten
der beiden Platten 1, 2. Der Randbereich 12 der
Platte 2 steht in einer vorgegebenen Breite 24 über die
Außenkontur des
Lüftungselements
und/oder die Außenfläche der anderen
Platte 1 über
und überlappt
den nach außen in
einem rechten Winkel abgewinkelten Steg 10 der Platte 1,
wobei zur Verbindung derselben die Schraube 14 vorgesehen
ist. In bevorzugter Weise besitzt die Platte 2 am äußeren Ende
des Randbereiches 12 einen in Richtung der anderen Platte 1 abgewinkelten Schenkel 26.
Der Schenkel 26 ragt bevorzugt um einen vorgegebenen Betrag
entsprechend der Tiefe 28 über den abgewinkelten Steg 10 hinaus,
welcher mit seinem äußeren Rand
innen am Schenkel 26 anliegt. Hierdurch wird eine korrekte
Ausrichtung und winkelgetreue Zuordnung der miteinander zu verbindenden Platten 1 und 2 sichergestellt.
Zur Abdichtung ist zwischen dem Steg 10 der einen Platte 1 und
dem Randbereich 12 der anderen Platte 2 ein Dichtprofil 30 vorgesehen.
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Anhand
von 3 bis 5 wird das erfindungsgemäße Verfahren
der Montage des modularen Lüftungskanal-Elements
erläutert.
Gemäß 3 wird
das Dichtprofil 30, insbesondere mit einem Klebemittel,
an dem an der Längskante 8 der
Platte 1 angeordneten abgwinkelten Steg 10 befestigt.
Wie ersichtlich, weist der Steg 10 eine geringere Länge auf als
die an den Querkanten 16 vorgesehenen weiteren Stege 18, 19.
Der Steg 10 enthält
eine Anzahl von Löchern
oder Bohrungen 32 für
die Verbindungsmittel. Gemäß 4 wird
die zweite ebene Platte 2 im rechten Winkel mit der ersten
ebenen Platte 1 verbunden, wobei der Randbereich 12 der
zweiten Platte 2 den nach außen abgewinkelten Steg 10 der
ersten Platte überlappend
angeordnet wird. Hierbei werden die im Randbereich 12 der
zweiten Platte 2 vorgesehenen Löcher oder Bohrungen 34 mit
den korrespondierend angeordneten Löchern oder Bohrungen 32 im
Steg 10 der ersten Platte 1 in Deckung gebracht
und nachfolgend werden die als Schrauben ausgebildeten Verbindungsmittel 14 durch
die Löcher oder
Bohrungen 32, 34 durchgeführt. Die Verbindung der beiden
Platten 1, 2 wird durch Festziehen der durch die
einzelnen Bohrungen 32 und 34 hindurchgeführten Schrauben 14 mittels
Muttern 36 durchgeführt,
wobei den Muttern 36 noch Unterlegscheiben und/oder Sicherungsringe 38 zugeordnet
werden. Danach werden die Stangen 22, 23 gemäß 5 mit den
Platten 1, 2 verbunden, welche zumindest nährungsweise
im Zentrum jeweils eine Bohrung 40 enthalten. Die Stangen 22, 23 sind
vorteilhaft als Hohlprofile ausgebildet, in deren freien Enden Schrauben 42 eingeschraubt
werden, welche von außen
her durch die genannten Bohrungen 40 eingeführt werden.
Zweckmäßig werden
in die freien Enden der Stangen 22, 23 Dübel 44,
insbesondere aus Kunststoff, zur Herstellung der genannten Schraubverbindung
eingesetzt. Nach dem Festziehen der Schrauben 40 wird im
Kreuzungsbereich der beiden Stangen 22, 23 ein
Verbindungskörper 46 vorgesehen, welcher
die beiden Stangen 22, 23 in vorteilhafter Weise
zur weiteren Aussteifung verbindet. Nachfolgend werden die beiden
anderen Platten in analoger Weise jeweils rechtwinklig zueinander
und zu den beiden dargestellten Platten 1 und 2 zur
Komplettierung des modularen Lüftungskanal-Elements
zusammengebaut.
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Anhand
von 4 soll eine alternative Ausführungsform erläutert werden.
Hierbei enthält
die erste Platte 1 auch an der zweiten Längskante 8' einen nach
außen
abgewinkelten Steg 10'.
Die diametral zur Platte 1 angeordnete dritte Platte enthält in entsprechender
Weise gleichfalls an beiden Randbereichen einen abgewinkelten Steg.
Hingegen entfällt bei
der Platte 2 der gemäß 4 links
dargestellte abgewinkelte Steg 10 und ebenso bei der zur
Platte 2 diametral liegenden vierten Platte. Stattdessen
enthält
die modifizierte Platte 2 und ebenso diametral liegende
vierte Platte dort entsprechend dem Randbereich 12 einen
weiteren Randbereich 12' mit
Löchern oder
Bohrungen 34'.
Der Randbereich 12' überlappt ent sprechend
den dort vorgesehenen zusätzlichen Steg
der dritten Platte, wobei in der oben erläuternden Weise die Verbindung
hergestellt ist.
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6 zeigt
in einer axialen Ansicht das Lüftungselement,
wobei die ebenen, als Metallbleche ausgebildeten Platten 1–4 nur
teilweise angedeutet sind. Die über
Kreuz angeordneten und als Rohre ausgebildeten Stangen 22, 23 sind
mit den jeweiligen Platten 1–4 mittels den Schrauben 42 verbunden, und
zwar mittels den in das Innere der jeweiligen Stangenenden eingesetzten
Kunststoffdübeln 44.
Im Verbindungsbereich sind an der Außenseite und der Innenseite
der Platten Formscheiben 48, 49 vorgesehen. Ferner
ist im Kreuzungsbereich der Stangen 22, 23 der
als Klemmen ausgebildete Verbindungskörper 46 vorgesehen,
welcher die rechtwinklige Anordnung der Stangen 22, 23 und
der Platten 1–4 stabilisiert.
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In 7 sind
zwei miteinander verbundene modulare Elemente des Lüftungskanals
dargestellt, welche über
die einander zugeordneten weiteren Stege 18, 19 der
jeweiligen Platten 1–4 mittels
Verbindungselementen 50 miteinander verbunden sind, welche
insbesondere als Schrauben ausgebildet sind.
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8 zeigt
teilweise einen Schnitt entlang Schnittlinie B gemäß 7 im
Verbindungsbereich der beiden Elemente bzw. deren Platten 1.
Wie ersichtlich sind die einander zugeordneten weiteren Stege 18, 19 mittels
der Schraube 50 und der aufgeschraubten Mutter 52 verbunden.
Die von den Platten 1 nach außen rechtwinklig abstehenden
Stege 18, 19 weisen außenliegende und zur jeweiligen
Platte im wesentlichen parallele Schenkel 54, 55 auf,
welche in bevorzugter Weise eine zusätzliche Aussteifung im Verbindungsbereich
sicherstellen. Zwischen den weiteren Stegen 18, 19 ist
das oben bereits erwähnte Dichtprofil 20 angeordnet,
welches eine funktionssichere Abdichtung des gemäß Zeichnung links liegenden
Innenraumes des Lüftungskanals
zum Außenraum
sicherstellt. Der Vollständigkeit
halber sei darauf hingewiesen, dass über den gesamten Umfang des
Lüftungskanals
im Bereich sämtlicher
Querkanten unmittelbar aneinander schließende derartige Dichtprofile 20 vorgesehen
sind.
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Schließlich zeigt 9 in
einer perspektivischen Darstellung zwei Paare mit jeweils zwei gemäß 7 miteinander
verbundenen, modular aus den einzelnen Platten 1–4 aufgebauten
Elementen des Lüftungskanals.
In zweckmäßiger Weise
werden bei der Montage jeweils zwei Elemente zunächst miteinander verbunden
und vormontiert, und nachfolgend wird eine Anzahl derartiger Elementenpaare entsprechend
der vorgegebenen Länge
des Lüftungskanals
im Bereich der Querkanten über
die Stege 18, 19 in der oben erläuterten
Weise miteinander dicht und fest verbunden.
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- 1–4
- Platte
- 6
- Längsachse
- 8
- Längskante
- 10
- abgewinkelter
Steg
- 12
- Randbereich
- 14
- Verbindungsmittel/Schraube
- 16
- Querkanten
- 18,
19
- weiterer
Steg
- 20
- Dichtprofil
- 22,
23
- Stange
- 24
- Breite
- 26
- Schenkel
- 28
- Tiefe
- 30
- Dichtprofil
- 32
- Loch/Bohrung
in 10
- 34
- Loch/Bohrung
in 12
- 36
- Mutter
- 38
- Unterlegscheibe/Sicherungsring
- 40
- Bohrung
- 42
- Schraube
- 44
- Dübel
- 46
- Verbindungskörper
- 48,
49
- Formscheibe
- 50
- Verbindungselement/Schraube
- 52
- Mutter
- 54,
55
- Schenkel
an 18, 19